MXPA03000779A - Metodo para la produccion de carotenoides excepcionales a partir de luteina comercialmente disponible. - Google Patents

Abstract

Se describen procesos para la conversion de (3R, 3'R, 6'R)-luteina a (3R, 6'R)-a-criptoxantina, (3R)-??-criptoxantina, anhidroluteinas I, II y III, (productos de deshidratacion de la luteina), y un metodo para separar y purificar los carotenoides individuales incluyendo la (3R, 3'R)-zeaxantina sin reaccionar. La invencion tambien incluye dos metodos que transforman (3R, 3'R, 6'R)-luteina en (3R, 6'R)-a-criptoxantina en rendimientos excelentes.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE CAROTENOIDES EXCEPCIONALES A PARTIR DE LUTEÍNA COMERCIALMENTE DISPONIBLE. Campo de la Invención. La invención está en el campo de la química orgánica. La invención se refiere a un proceso eficiente para la conversión de (3R,3'R,6'R) -luteí a comercialmente disponible que contiene de 5-7% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina a (3R,6'R)-a-criptoxantina , (3R) -ß-criptoxantina, anhidroluteína, I, II y III, (productos de deshidratación de la luteína) y un método para separar y purificar los carotenoides individuales incluyendo la (3R, 3 ' R) -zeaxantina sin reaccionar. La invención también incluye dos métodos que transforman (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína en (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina en rendimientos excelentes .

Antecedentes de la Invención. Los (3R, 6 ' R) - -Criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, (3R, 6 ' ) -anhidroluteína I ( (3R,6'R) -3' , 4 ' -dideshidro-ß ,?-caroteno-3-ol) , (3R, 6 ' R) -2 ', 3 ' -anhidroluteína II ((3R,6'R)-2' ,3' -dideshidro-ß,e-caroteno-3 -ol) , (3R) -3' ,4' -anhidroluteína III ( (3R) -3 ' , 4 ' -dideshidro-ß , -ol) , y (3R, 3 ' R) -zeaxantina están entre los principales carotenoides dietéticos que se encuentran en el suero humano, Ref: 144744 leche, órganos principales y tejidos. Las estructuras químicas de estos carotenoides se muestran en el esquema de reacción I . En vista de la actividad biológica de los carotenoides en la prevención de enfermedades crónicas tales como el cáncer, degeneración macular relacionada con la edad y enfermedad cardiovascular, es de gran importancia la producción industrial de un amplio rango de carotenoides purificados. Aunque diversos carotenoides dietéticos, por ejemplo ß-caroteno, (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína , y licopeno, están disponibles en diversas formulaciones como suplementos nutricionales y aditivos para colorear alimentos, la producción de otros carotenoides de suero no ha recibido mucha atención. En particular la (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantin , están entre los carotenoides excepcionales en naturaleza, y como resultado la extracción y aislamiento de estos carotenoides a partir de los productos naturales a escala industrial no es económicamente viable.

Esguema de Reacción 1. Las estructuras químicas de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína, (3R,3'R)-zeaxantina, anhidroluteína I, II III, (3R,6'R)-oc-criptoxantina, y (3R) -ß-criptoxantina. Los nombres sistemáticos correctos y triviales para los carotenoides se muestran debajo de sus estructuras. (3R)-3\4'-Anh¡drolute¡na III, Deoxiluteina I, (SRJ-S'^'-didehidro-p.p^caroten-S-ol (3R)- -Criptoxantina , 3-Hidroxi-p-caroteno, <3R)-ftp-cBroten-3-ol Mientras tanto, la presencia natural de anhidroluteínas I, y III es incierta. Estos carotenoides se forman presumiblemente a partir de la deshidratación catalizada por ácido de la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína dietética en el sistema digestivo humano. Las síntesis total de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina se ha reportado por diversos investigadores (Isler, 0. et al. Helv. Chim. Acta. 40:456, 1957; Loeber, D.E. et al. J. Chem. Soc. (C) 404, 1971). Estos métodos sintéticos involucran diversas etapas y son por lo tanto bastantes costosos y difíciles de implantar a escala industrial. La (3R, 6' R) -ot-criptoxantina también se ha preparado por síntesis parcial de la luteína (Goodfellow et al., Chem. Comm. 1578, 1970) . De acuerdo con este procedimiento, se trata primero la luteína con un complejo de trióxido de azufre-piridina y el monoéster de sulfato resultante se reduce con hidruro de litioaluminio (LAH) para dar (3R, 6 ' ) -a-criptoxantina; el rendimiento y detalles de las condiciones de reacción no se suministran. La aplicación de este método a la producción industrial de (3R,6'R)-a-criptoxantina no es fácilmente factible debido a la sensibilidad de los reactivos al aire y la humedad. Otra dificultad se debe al hecho de que la reducción del LAH de los carotenoides , se ha llevado a cabo bajo condiciones controladas para evitar la degradación del material de partida y la formación de productos laterales. Además, este proceso no parece ser adecuado para la preparación de (3R) -ß-criptoxantina . Existen diversos reportes sobre la síntesis parcial de (3R, 6 ' R) -anhidroluteína I a partir de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína . Un procedimiento publicado involucra el tratamiento de (3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína con una fusión de ácido bórico-naftaleno (Zechmeister y Sease, J. Am. Chem, Soc, 65: 1951, 1943). Sin embargo bajo las condiciones empleadas, el rendimiento total de (3R, 6 ' R) -anhidroluteína I con base en (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína fue de aproximadamente 18%. Otro procedimiento se basa en la reducción alílica de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína empleando un complejo de cloruro de aluminio/hidruro de aluminio litio (AlCl3/LiAlH = 3/1) (A1HC12) (Buchecker et al., Helv. Chim. Acta 57: 631, 1974). Aunque la (3R, 6 ' ) -anhidroluteína I se ha obtenido de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína en un buen rendimiento por este método, debido a la sensibilidad de los reactivos a la humedad y al aire, este proceso es difícil de escalar para aplicaciones industriales . La síntesis parcial más reciente de anhidroluteínas I, II, y III a partir de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína se ha reportado por Khachik et al. (J. Chrom. Biomed. Appl . , 670:219-233, 1995) . Este método emplea ácido sulfúrico concentrado al 2% en acetona para obtener una mezcla de las anhidroluteínas I, II y III en un rendimiento total del 92%. Entre estas, la (3R, 6 ' R) -anhidroluteína I es el producto principal. Aunque este método se puede llevar a cabo a escala industrial, su alcance está limitado a la preparación solamente de anhidroluteínas .

Breve Descripción de la Invención. La presente invención se refiere a un proceso para convertir (3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína comercraímente disponible a una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, y anhidroluteínas en una etapa sintética en altos rendimientos, por la desoxigenación alílica con un ácido fuerte y un donador de iones hidruros . La (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible contiene alrededor de 5-7% de ( 3R, 3 ' R) - zeaxantina que no reacciona con los reactivos empleados, y se puede concentrar en el producto final después de la cristalización. Un proceso alternativo desarrollado de conformidad con está invención, involucra la conversión de (3R, 3 'R, 6' R) -luteína a anhidroluteínas I, II, y III con un ácido, y la conversión posterior de los productos últimos a (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina con un ácido fuerte y un donador de iones hidruro. La mezcla de anhidroluteínas, (3R, 6 ' R) -ct-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina y ( 3R, 3 ' R) - zeaxantina sin reaccionar obtenida de estas reacciones, se puede someter a una cromatografía en columna o intermitente para obtener los carotenoides individualmente purificados. Todavía en otro método alternativo, la invención se refiere a un proceso para convertir (3R, 3 ' R, 6' R) -luteína directamente a (3R, 6 ' R) -oc-criptoxantina en un rendimiento casi cuantitativo al reaccionar este carotenoide con un borohidruro de metal alcalino tal como el cianoborohidruro de sodio (NaCNBH3) o el (trifluoroacetoxi) orohidruro de sodio y el yoduro o bromuro de zinc en diclorometano, 1/2-dicloroetano o éter metílico de tert-butilo (TB E) . Otros borohidruros tales como los complejos de borano-t imetil mina o borano-dimetilamina, en combinación con el cloruro de aluminio en éteres (por ejemplo dimetil éter de etilenglicol , tetrahidrofurano) también convierten a la (3R, 3 'R, 6'R) -luteína a (3R, 6' R) -a-criptoxantina en rendimientos excelentes. Estos complejos de borohidruros son superiores al cianoborohidruro de sodio tóxico para la desoxigenación reductiva de luteína y más importantemente, se pueden llevar a cabo las reacciones con estos reactivos en solventes no clorados . Está invención también se refiere a la conversión de (3R, 3 ' , 6 ' R) -luteína a una mezcla de anhidroluteína I y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina en un rendimiento excelente por la desoxigenación alílica con el tratamiento con una solución de éter-perclorato de litio en presencia de un donador de iones hidruro.

De conformidad con la presente invención, los carotenoides mezclados o purificados individualmente tales como anhidroluteínas, (3R, 6'R) -a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, y (3R, 3 ' R) -zeaxantina, se pueden preparar a escala industrial de la (3R,3'R, 6'R) -luteína comercialmente disponible. Estos carotenoides se pueden usar como complementos nutricionales o como aditivos colorantes de alimentos. La (3R) -ß-criptoxantina también está entre los carotenoides activos de la vitamina A, y puede servir como un complemento dietético alternativo al retinol. Los carotenoides anteriores se pueden combinar con aquellos que ya están comercialmente disponibles, para producir una mezcla de carotenoides (multicarotenoides) en una relación que se asemeje cercanamente a la distribución de estos compuestos en el suero humano. El complemento dietético multicarotenoide resultante se puede usar por ejemplo, en ensayos clínicos para investigar la eficacia de estos compuestos en la prevención del cáncer, enfermedad cardiovascular y degeneración macular.

Descripción Detallada de la Invención. De conformidad con la presente invención, la (3R,3'R, 6'R) -luteína se puede someter a una desoxigenación alílica para una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina , y anhidroluteínas I, II, III en presencia de un ácido fuerte y un donador de ión hidruro en un solvente clorado (por ejemplo diclorometano , 1 , 2 -dicloroetano) a temperatura ambiente. Los ácidos fuertes que se pueden usar en la práctica de la invención, incluyen ácidos que tienen una fuerte tendencia a ceder protones (ácidos Bronsted-Lowry) y ácidos que fácilmente aceptan pares de electrones (ácidos Lewis) . Ejemplos de los ácidos Lowry-Bronsted que se pueden usar en la práctica de la invención, incluyen ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido trifluoroacético (TFA) y similares. Ejemplos de los ácidos Lewis que se pueden usar en la práctica de la invención, incluyen trifluoruro de boro, tricloruro de boro y tetracloruro de titanio. Los donadores del ión hidruro que se pueden usar en la práctica de la invención, son compuestos que pueden transferir iones hidruro. Tal compuesto contiene generalmente uno o más elementos electropositivos de los grupos principales III a VII, particularmente los grupos principales III y IV, y uno o más hidruros . Ejemplo de los donadores de hidruro que se pueden usar en la práctica de la invención, incluyen hidruro de aluminio, hidruro de litio aluminio, boro hidruro, boro hidruro de sodio y organosilanos tales como el trietilsilano (Et3SiH) , trimetilsilano , trifenilsilano y polímeros de prgano-silicio y oligómeros que tienen un enlace de hidrógeno-silicio. Un ejemplo de un polímero de organosilicio es el líquido hidrofóbico de silicio HSL-94 que está comercialmente disponible. El donador de iones hidruro más preferido es Et3SiH. Se pueden usar otros tralquilsilanos y arilsilanos, pero los rendimientos no son tan elevados como aquellos que se obtienen con trietilsilano . Debido a que estos donadores del ión hidruro son sensibles al oxígeno, las reacciones se deben llevar a cabo bajo una atmósfera inerte tal como nitrógeno, argón o helio. En presencia de un ácido fuerte tal como el TFA, la luteína se somete primero a una deshidratación catalizada por ácido para formar las anhidroluteínas I, II, y III como se muestra en esquema de reacción 2. Entre estas, la anhidroluteína I es el producto principal . La protonación de estos productos de deshidratación de la luteína, resulta en la formación de diversos intermediarios de carbocación de híbridos de resonancia. En presencia de un donador de iones hidruro, estos intermediarios se convierten a (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina . Como se detalla en el esquema de reacción 2, los intermediarios más probables de la carbocación, que contribuyen a la formación de los productos observados son aquellos formados a partir de la protonación de anhidroluteína II y III. Por lo tanto, una vez que se convierte completamente la luteína a sus productos de deshidratación, anhidroluteína II y III, se convierten gradualmente a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantin . Esto afecta el equilibrio entre loa tres productos de deshidratación de la lutelna y promueve la isomerización catalizada por ácido de la anhidroluteína I a las anhidroluteínas II y III. Aunque una variedad de ácidos cataliza fácilmente la deshidratación de la luteína en un amplio rango de solventes, la hidrogenación iónica de las anhidroluteínas resultantes a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina requieren un ácido fuerte tal como TFA en un solvente clorado preferiblemente dielorómetano . Esto hasta cierto grado, resulta en la (trans/cis) -isomerización E/Z de la cadena de polieno de los carotenoides involucrados. Por lo tanto, los carotenoides anteriores que son todos E(trans) en los productos finales, se acompañan por aproximadamente 15-25% de sus isómeros Z(cis) . Dependiendo de la equivalencia molar del ácido fuerte (por ejemplo TFA) con relación a (3R, 3 ' , 6 ' R) -luteína y el volumen de solvente empleado, puede variar el rendimiento y composición relativa de los carotenoides individuales en el producto final . Aunque la etapa de deshidratación de estas transformaciones con TFA es casi cuantitativa, las anhidroluteínas resultantes no se convierten completamente a a y ß-criptoxantina en la etapa de hidrogenación iónica. Por lo tanto, dependiendo de las condiciones de reacción, pueden permanecer sin cambio aproximadamente 18-34% de las anhidroluteínas en los productos finales.

Los productos crudos de la reacción de (3R, 3 ' R, 6 ' ) -luteína con TFA/Et3SiH se pueden someter directamente a cromatografía en columna o intermitente empleando una combinación de un solvente de hidrocarburos (pentano, hexano, heptano, ciclohexano, éter de petróleo) y acetona y metil etil cetona. La relación del hidrocarburo a la acetona o metil etil cetona puede variar desde 9/1 a 4/1. En lugar de la acetona o metil etil cetona, se pueden también emplear otros solventes tales como el acetato de etilo, tetrahidrofurano o éteres C4-Ce con los mismos resultados. Los ejemplos de los éteres C-C6 son: éter de dietilo, éter de disopropilo, éter de t-butil metilo, 1 , 2 -dimetoxietano, y tetrahidrofurano. El absorbente de cromatografía (fase estacionaria) es preferiblemente gel de n-sílice. En una separación típica, una mezcla cruda de (3R,6'R)-a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, y de (3R, 3 ' R) - zeaxantina sin reaccionar, se somete a una cromatografía en columna o intermitente para obtener tres principales fracciones. La primera fracción consiste de una mezcla de (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina, la segunda fracción es una mezcla de anhidroluteínas y la tercera fracción es la (3R, 3 ' R) -zeaxantina sin reaccionar.

ESQUEMA DE REACCIÓN 2. Trayectorias propuestas para la transformación de (3R,3'R, 6'R) -luteína en una mezcla de anhidroluteínae I, II, III, (3R, 6'R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina por hidrogenación iónica.

Luteina/Zeaxantina Comercialmente Disponible (arU' 'RVL teina (que contiene 6-7% de zeaxantina) (SR)-P-Criptoxantina (3 rrR)-a«Criptoxantina <3R)-p.P-Cir t»n-í-oí (j 'R)'0,->Caroten.3-or La presente invención se refiere además a una vía alterna para estos carotenoides , al convertir primero la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína a anhidroluteínas I, II, y III en soluciones ácidas, aislar los productos y después hacer reaccionar estos productos de deshidratación con un ácido fuerte (por ejemplo, TFA en presencia de un donador de iones hidruro, por ejemplo un organosilano tal como Et3SiH) para obtener una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina (todo E + Z) y (3R) -ß-criptoxantina (todo E + Z) así como algunas anhidroluteínas sin reaccionar (todo E + Z) . Aunque la hidrogenación iónica de las olefinaa cíclicas y acíclicas con ácidos fuertes por ejemplo, (TFA) y donadores del ión hidruro (por ejemplo, Et3SiH) se ha conocido por varias décadas, no se ha reportado la aplicación de esta reacción a la producción industrial de carotenoides. Esta invención aplica el concepto de hidrogenación iónica de alcoholes cíclicos a la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible que emplea ácidos fuertes y donadores de iones hidruro, para convertir este carotenoide a una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxan ina, (3R) -ß-criptoxantina, y de anhidroluteínas. Esta es una reacción sencilla de una etapa y se puede efectuar a temperatura ambiente y bajo condiciones de reacción moderadas . Esta invención demuestra además, que la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína se puede convertir directamente a (3R,6'R)-cc-criptoxantina por reacción con cianoborohidruro de sodio y yoduro de zinc o bromuro de zinc en diclorometano o 1,2-dicloroetano, o solvente de éter tal como el éter de metil tert-butilo (TBME) en rendimientos de hasta 90%. Este reactivo se ha reportado que efectúa la desoxigenación reductora de los aril aldehidos y cetonas así como alcoholes bencílicos, alílicos, y terciarios (C.K. Lau, J. Org. Chem, 51:3038-43, 1986). Otro ejemplo en la literatura del uso de este reactivo es la desoxigenación de los furan metanoles (Jerónimo da S, Costa et al., J. Braz . Chem. Soc. , 5:113-116, 1994) . Sin embargo, la aplicación de este reactivo para la desoxigenación reductora de carotenoides no se ha reportado. El mecanismo propuesto para esta reducción se muestra en el esquema de reacción 3.

ESQUEMA DE REACCIÓN 3. Mecanismo propuesto para la conversión de (3R,3'R, 6R) -luteína a (3R, 6'R) - -criptoxantina por un borohidruro de metal alcalino y haluro de zinc.

MH = NaCNBH3, Na[ H5(OCOCF3)] En lugar de cianoborohídruro de sodio, el (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio (generado del borohidruro de sodio y el ácido trifluoroacético) se puede usar con bromuro de zinc o yoduro de zinc. En esta reacción se prefiere el bromuro de zinc ya que da (3R,6'R)-oc-criptoxantina casi cuantitativamente como el único producto mientras que el yoduro de zinc resulta en la formación de anhidroluteínas como productos laterales. Es interesante observar que el (trifluoroacetoxi ) borohidruro de litio (generado del borohidruro de litio y el ácido trifluoroacético) en presencia de yoduro de zinc o bromuro de zinc no reacciona con la luteína. Los mejores solventes para esta reacción son solventes clorados tal como el diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano . La reacción del borohidruro de sodio y el yoduro de zinc con luteína resulta en la formación de una mezcla de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina, anhidroluteína y una cantidad considerable de luteína permanecen sin reaccionar. Cuando se reemplaza el yoduro de zinc con bromuro de zinc la reacción no avanza. Las combinaciones de borohidruro de litio con yoduro de zinc o bromuro de zinc también se encuentran que no reaccionan para la desoxigenación alílica de la luteína. Para evitar el uso de cianoborohídruro de sodio tóxico y de solventes clorados, la invención demuestra además que la (3R, 3'R, 6'R) -luteína se puede transformar en (3R,6'R)-a-criptoxantina en rendimientos de hasta el 90% empleando complejos de borano-trimetilamina ( e3N.BH3) o borano-dimetilamina (Me2NH.BH3) como agentes reductores en combinación con cloruro de aluminio (AICI3) en éteres, preferiblemente tetrahidrofurano o 1 , 2 -dimetoxietano (dimetil éter de etilenglicol) . Estos complejos de borohidruro en combinación con el cloruro de aluminio son mucho más reactivos que el cianoborohidruro de sodio /haluro de zinc y la reacción se completa normalmente dentro de una a dos horas a temperatura ambiente y bajo una atmósfera inerte (por ejemplo nitrógeno o argón) . Debido a la solubilidad excelente de la luteína y los complejos de borano amina en THF y 1,2-dimetoxietano, la desoxigenación reductora en estos solventes se completa dentro de una a dos horas. Cuando se emplean los complejos de borano-trimetilamina o borano-dimetilamina en combinación con yoduro de zinc o bromuro de zinc, la luteína no se somete a una desoxigenación reductora. No hay reportes en la literatura sobre la desoxigenación reductora de carotenoides con complejos de borano-trimetilamina o borano-dimetilamina en combinación con cloruro de aluminio. Similarmente , esta invención demuestra además otro método alternativo para la desoxigenación de luteína al emplear éter del perclorato de litio (por ejemplo. 3.0 M en éter de dietilo) en solución y un ión hidruro (por ejemplo, trietilsílaño) como reactivo. En esta reacción, la (3R,3'R,6' ) -luteína se somete a una desoxigenación selectiva para dar una mezcla principalmente de anhidroluteína I y (3R, 6'R) -a-criptoxantina, sin obtenerse (3R) -ß-criptoxantina . La desoxigenación selectiva de los alcoholes alílicos y los acetatos por el perclorato de litio (LiC104) que promueve la reducción de trietilsilano, se ha reportado por diversos alcoholes y acetatos alílicos cíclicos (Wustrow et al., Tetrsihedron Let t . , 35:61-64, 1994). Sin embargo, no existen reportes sobre la aplicación de este reactivo para la producción de a-criptoxantina de la luteína. De acuerdo con reportes de la literatura, se piensa que este reactivo induce la ionización del enlace alílico de oxígeno activándolo hacia la substitución nucleofílic . Por lo tanto en esta reacción, un híbrido generado del trietilsilano puede actuar como un nucleófilo para promover la desoxigenación reductora de la luteína a a-criptoxantina . La formación de anhidroluteína I como el producto lateral de esta reacción, está de acuerdo con el involucramiento del intermediario de la carbocación. La (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible empleada en estas reacciones, se puede aislar a partir de extractos de flores de caléndula y puede contener aproximadamente 5-7% de (3R, 3 'R) -zeaxantin . Debido a que la (3R, 3 ' R) - zeaxantina no reacciona con TFA/ organosilanos o con un borohidruro de metal alcalino/haluro de zinc o Me3N.BH3/AlCl3 o Me2NH . BH3/A1C13 o LiC104/organosilanos , este carotenoide se puede recuperar completamente y se puede incrementar su concentración en el producto final por cristalización. Opcionalmente, se puede recuperar la (3R, 3 ' R) -zeaxantina pura a partir de los productos crudos de diversas reacciones por cromatografía en columna.

Reactivos y Materiales de Partida. Se pueden emplear dos tipos de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína como materiales de partida en esta invención, estos son: 1) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible con aproximadamente una pureza total de carotenoides del 85% y 2) luteína cristalina con más del 97% de pureza total de carotenoides según el proceso descrito en WO99/20587. Ambos materiales de partida se preparan a partir de extractos crudos saponificados de flores de caléndula y contienen aproximadamente de 5-7% de (3R, 3 ' ) - zeaxantina . Las mezclas de estos dos materiales de partida también se pueden emplear.

El extracto crudo saponificado de flor de caléndula que contiene (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína y diversos carotenoides menores, se puede preparar según el proceso descrito en WO99/20587, La (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (97% de pureza total de carotenoides) que contiene aproximadamente un 5-7% de zeaxantina se puede también purificar de este extracto según este procedimiento. La (3R, 3 ' R( 6 ' R) -luteína comercialmente disponible (85% de carotenoides totales) se puede obtener de Kemin Industries (Des Moines, Iowa) . Todos los reactivos usados en esta invención están comercialmente disponibles (Aldrich Co, Milwaukee, WI ) y se usan sin purificación adicional . La composición de carotenoidea de la luteína al 85% y 97% se muestra en la Tabla 1. Las reacciones se llevan a cabo con (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible (85% de pureza) que se prueba que es mucho más desafiante que el compuesto 95% puro con respecto a la optimización del rendimiento y la cantidad de reactivo necesaria para completar las reacciones. Por lo tanto, solamente se describen las reacciones de luteína al 85% en la presente en mayor detalle. Tabla 1. Composición Carotenoide de 85% y 97% de (3R,3'R,6'R) -luteína aislada de flores de caléndula. Carobenoides de Caléndula. Composición. Pureza Total de Pureza Total de Carotenoidea del CarotenoideB del 85%. 97%. (Todos E,3R,3'R,6'R) -luteína*. 91.0 95.0 (Todos E, 3R, 3 ' R) -zeaxantina . 6.54 5.0 Anhidroluteínas (productos de 0.43 0.0 deshidratación de luteína) . ß-caroteno . 0.35 0.0 a-criptoxantina . 0.41 0.0 ß-criptoxantina . 0.38 0.0 3 -hidroxi-ß-caroteno-3 ' ona . 0.89 0.0 Total . 100.0 100.0 *La luteína al 85% y 97% no contenía ninguna cantidad importante de Z (cis) luteínas.

Condiciones Cromatográfleas para Líquido de Alta Resolución (CLAR) para la Observación del Curso de las Reacciones. Se efectuaron todas las separaciones en un sistema de cromatografía líquida de alta resolución 1050 Hewlett-Packard (HP) (CLAR) equipado con un detector en un arreglo de fotodiodos viaible/UV de rápido barrido y un automuestreador de HP-1050. Se almacenaron y procesaron los datos por medio de un sistema de cómputo Compaq DeskPro 590 usando el programa HP Chem-Station (versión A.05.02) en Windows- 97, en combinación con un monitor de despliegue a color de alta resolución, modelo MaxTech MPRII, y una impresora HP-Laserjet4 Plus. Los espectros de absorción de los carotenoides se registraron entre 200 y 600 nm a una velocidad de 12 espectros/min . La separaciones en fase inversa se llevaron a cabo en una columna icrosorb (25-cm de longitud X 4.6 mm de diámetro interior) C18 (partículas esféricas de 5-µp?) (Rainin Instrument Co., Woburn, MA) , del proveedor que se protegió con un cartucho de protección Brownlee (3-cm de longitud X 4.6 mm de diámetro interior) empacado con C1B en eafera 5 (tamaño de partícula 5-µp?) . Se usó una combinación de CLAR de gradiente e isocrático que emplea un módulo de solvente de dos bombas con este eluyente. La bomba A bombeó una mezcla de acetonitrilo/metanol (9/1, v:v) y la bomba B bombeó una mezcla de hexano/diclorometano/metanol/DIPEA (N,N-diisopropiletilamina) (4.5/4.5/0.99/0.01, v:V:V:v:v.) . En el tiempo cero, se bombeó una mezcla isocrática de acetonitrilo (85%), metanol (9.995%), diclorometano (2.25%), hexano (2.25%) , y DI PEA (0.005%) (bomba A 95%, bomba B 5%) por 10 minutos. Después de 10 minutos, se corrió un gradiente lineal por 30 minutos resultando en una composición final de acetonitrilo (40.5%) , metanol (9.95%), diclorometano (24.75%), hexano (24.75%), DIPEA (0.055%) (45% de bomba A, 55% de bomba B) . La relación de flujo de la columna fue de 0.70 mL/min. El solvente de inyección para la CLAR consistió de una mezcla de acetonitrilo (85%) , diclorometano (2.5%), hexano (2.5%), y metanol (10%) . Las corridas por CLAR se completaron en 30 minutos. Al final de cada corrida, se equilibró la columna bajo las condiciones isocráticas iniciales por 20 minutos. Se observaron las corridas CLAR a 446 nm. Los tiempos de retención CIAR y los máximos de absorción de los carotenoides que se observaron en el curso de la diversas reacciones de hidrogenación iónica y de deshidratación de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con ácido trifluoroacético (TFA) en presencia de un donador de iones hidruro, se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Los tiempos de retención CLAR y la absorción máxima visible UV de los carotenoides observados en el curso de la deshidratación y la hidrogenación iónica de (3R, 3 ' R# 6'R) -luteína.

Entrada Carotenoides1 Tlenpo de Absorción Máxima Retención CLAR Visible UV (nm) . (Min) . 1 (3R,3'R,6'R) -Luteína. 9.46 (424) ,446,476. 2 (Todos E,3R,3'R)- 10.22 (428) ,454,482. Zeaxantina . 3 (9Z, 3R, 3 ' R) -Zeaxantina . 12.19 340, (424) ,450,474. 4 (13Z, 3R, 3 ' R) -Zeaxantina. 12.77 340, (420) ,446,472. 5 (Todos E,3R,6'R)- 19.26 (424) ,448,476. Anhidroluteína I . 6 (Z, 3R, 6'R) - 19.78 332, (420) ,440,468. Anhidroluteína I . 7 (Todos E,3R,6'R) -2' ,3'- 20.37 (424) ,446,476. Anhidroluteína II. 8 (Z, 3R, 6'R) -2' , 3' - 20.77 334, (418) ,440,468. Anhidroluteína II. 9 (Todos E,3R)-3',4'- 21.27 466. Anhidroluteína III. 10 (Z,3R) -3' ,4' - 21.75 356,456. Anhidroluteína III. 11 (3R, 6'R) -<x- 23.37 (424) ,446,476.

Criptoxantina (todos E + z) · 12 (Todos E,3R)- - 24.10 (428) ,452,480.

Criptoxantina . 13 (Z, 3R) -ß-Criptoxantina. 24.66 340, (424) ,450,474. xLa ubicación del enlace Z(cia) en anhidroluteínas ?,??, III, -criptoxantina, y ß-criptoxantina no se conoce. Los espectros visibles 2UV se obtuvieron por un detector de arreglo de fotodiodos en los solventes CLAR. Los valores en paréntesis indican los puntos de inflexión.

Reacciones de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con TFA/Et3SiH. En un experimento típico, se agregó trietilsilano (0.94 mmol) (2.1 equivalencia molar de luteína) a una solución de (3R, 3 ' R, 6 'R) -luteína comercialmente disponible al 85% (0.300 g de 85%, 0.255 g 0.448 mmol) en 25 mi de un solvente clorado (dielorómetaño o 1 , 2 -dicloroetano) que se mantiene bajo una atmósfera inerte (esto es nitrógeno o argón) . Se agrega luego ácido trifluoroacético (TFA, 0.12 mi, 0.178 g, 1.56 mmol) (3.5 de equivalencia molar de luteína) todo a la vez a temperatura ambiente. No se genera calor como resultado de esta adición rápida. Alternativamente, se puede agregar TFA en un volumen pequeño (5 mi) del solvente dentro de unos cuantos minutos con los mismos resultados. La mezcla de reacción se vuelve inmediatamente rojo obscuro. Se agita la mezcla a temperatura ambiente y se sigue el curso de la reacción por CLAR. Dependiendo de la concentración del TFA, la naturaleza del solvente y la pureza del trietilsilano, puede variar el tiempo de reacción de 6 a 8 horas. Los estudios CLAR del curso de la reacción, han revelado que bajo estas condiciones, la luteína se deshidrata cuantitativamente para formar anhidroluteínas I, II, III dentro de las primeras dos horas. Los carotenoides resultantes se someten después lentamente a una hidrogenación iónica para formar a-criptoxantina, y ß-criptoxantina . La velocidad de la etapa de hidrogenación iónica depende ampliamente de la concentración de TFA y la pureza del trietilsilano. El trietilsilano es sensible al aire y a pesar del hecho de que se almacena bajo una atmósfera inerte (nitrógeno o argón) pierde gradualmente su potencia durante un almacenamiento a largo plazo. Por lo tanto, se debe usar trietilsilano comercialmente disponible o recientemente destilado, empacado y almacenado bajo nitrógeno. La concentración de TFA y un volumen dado de solvente también juega un papel importante en el resultado de la reacción. A concentraciones superiores de TFA a las arriba establecidas, la reacción es más rápida y resulta en una conversión completa de luteína a -criptoxantina y ß-criptoxantina pero se observa una considerable cantidad de degradación y de iaomerización (E/Z) de carotenoides . Al final de la reacción, puede permanecer sin reaccionar aproximadamente 18-34% de anhidroluteínas . El tratamiento consiste en tratar el producto crudo con bicarbonato de sodio al 5% o bicarbonato de potasio para neutralizar el TPA. Esto se sigue por el desplazamiento gradual del solvente clorado (dielorómetaño (p.e = 40°C) o 1 , 2 -dicloroetano (p.e = 83°C) con un alcohol de ebullición superior, preferiblemente 2-propanol (p.e = 82.4°C), por destilación bajo presión atmosférica. Una vez que se elimina el solvente clorado, se destila la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que los carotenoides se cristalizan del alcohol acuoso. Los cristales se separan en una centrífuga o por filtración y se lava el producto sólido con un volumen pequeño de acetona (10 mi) para eliminar el agua. Después de la filtración, se seca el sólido bajo alto vacío a 60°C para dar 223 mg de una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina (todo E + Z) , (3R) -ß-criptoxantina (todo E + Z) , y anhidroluteínas (todo E + Z) así como la (3R, 3 ' R) - zeaxantina recuperada (todo E + 9Z + 13Z) . Con base en la pureza y el peso de la luteína de partida, el rendimiento total de los carotenoides en la mezcla está en el rango de 80-90%. Aunque se consume completamente la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína durante esta reacción, la (3R, 3 ' R) -zeaxantina no reacciona con TFA/Et3SiH y se recupera completamente en loa productos finales. El peso total (mg) y la distribución relativa de los carotenoides en los productos finales de la reacción de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con TFA/Et3SiH, en solventes clorados, se determinó por CLAR y se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3. La distribución relativa de los carotenoides en los productos de reacción de (3R, 3'R, 6'R) -luteína comercial (85% puro) con ácido trifluoro acético y trietilsilano (TFA) en solventes clorados (EtsSiH) .

Luteína, Et3SÍH TFA Zeaxantin Anhidrolu oc- P- Peso total 0.300 g (nmol) . (mmol) a (todo teínas Criptoxanti Criptoxan (g) y % de (85%) Tienpo E+9Z+13Z) (todo na (todo tina rendimiento «0.055 g, de (recupera E+Z) (%) . E+Z) (%) . (todo de 0.448 Reacción da) (%) . E+Z) (%) . carotenoides irniol. (h) . Solvente . Dicloromet 0.94 1.56 8h 17.0 18.7 25.2 39.1 223 (90%) ano. Dicloromet 0.94 1.56 6h 9.0 34.1 29.7 27.2 218 (8B%) ano. Diclorcmet 0.94 1.36 lOh 9.1 32.8 26.4 31.7 198 (80%) ano.

Dicloromet 0.94 1.36 5h 10.2 52.9 16.0 20.9 221 (89%) ano. 1,2- 0.94 1.56 8h 14.2 30.8 28.2 26.8 216 (87%) Diclororet ano.

*En todos los experimentos se agregó TFA a una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína y trietilsilano en 25 mi de solvente clorado bajo una atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente y se siguió el curso de la reacción por CLAR.

Finalmente, se puede lavar el producto con un solvente de hidrocarburos (por ejemplo, pentano, hexano, heptano éter de petróleo) a 0°C o temperaturas inferiores (0°C a -20°C) para disolver y separar los isómeros Z(cia) de los carotenoides de sus correspondientes carotenoides que son todos E(trans) . Los sólidos de este lavado de hidrocarburos consisten principalmente de los isómeros que son todos E(trans) de los carotenoides y se enriquecen particularmente con zeaxantina. La distribución relativa de los carotenoides en un producto crudo típico de hidrogenación iónica de luteína con TFA/Et3SiH y la separación de los carotenoides que son todos E(trans) de sus correspondientes isómeros Z(cis) por tratamiento con hexano a 0°C se muestra en la Tabla 4.

Tabla 4. La distribución relativa de los carotenoides todos E (trans) y sus isómeros geométricos Z(cis) en un producto crudo típico de la reacción de luteína con TFA/Et3SiH, y la distribución de los isómeros en fracciones solubles en hexano e insolubles .

ALos carotenoides se separaron por CLAR. BLos picos CLAR de todos los isómeros E (trans) no se resolvieron bien de sus isómeros Z(cis) .

En todos loa experimentos enlistados en la Tabla 3, fue necesaria una equivalencia molar mucho mayor de trietilsilano con relación a luteína (2,1:1) para completar la reacción. Esto se debe presumiblemente a la presencia de impurezas (principalmente ácidos grasos) en la luteína pura al 85%. Además, el trietilsilano es sensible al aire y a pesar del hecho de que se almacena bajo una atmósfera inerte (nitrógeno) pierde gradualmente su potencia durante al almacenamiento a largo plazo. La equivalencia molar de TFA con relación a (3R, 3 ' R, 6'R) -luteína puede afectar la relación de -criptoxantina y ß-criptoxantina . Por ejemplo, si la equivalencia molar de TFA a luteína se incrementa de 3.5 a 5, se obtienen rendimientos superiores de cc-criptoxantina con relación a ß-criptoxantina y se completan normalmente las reacciones dentro de varias horas. Sin embargo bajo estas condiciones, la degradación de carotenoides resulta en un rendimiento pobre. Aunque las concentraciones elevadas de TFA en diclorometano también resultan en una conversión completa de los intermediarios de anhidroluteínas a a-criptoxantina y ß-criptoxantina, el rendimiento global de los carotenoides se compromete ampliamente. Los tiempos de reacción más extensos de 6-8 horas resultan en la isomerización de -criptoxantina y ß-criptoxan ina y también se acompaña por la pérdida de carotenoides . La elección de los solventes clorados en la reacción de luteína con TFA/Et3SiH también se limita ya que solamente se encuentra el diclorometano y el 1 , 2 -dicloroetano para ser efectivos en esta reacción. El cloroformo solamente permite productos de deshidratación de luteínas. Similarmente , otros solventes no clorados tales como alcoholes hidrocarburos y éteres, solamente resultan en anhidroluteínas y no promovieron la hidrogenación iónica de estos carotenoides a a-criptoxantina y ß-criptoxantina . La reacción de luteína con TFA/Et3SiH en tolueno también permiten los productos deseados pero en contraste con la reacción de diclorometano, se necesita una equivalencia mucho mayor molar de TPA a luteína. Bajo estas condiciones, se destruyeron la mayoría de los carotenoides que resultan en un bajo rendimiento de a-criptoxantina y ß-criptoxantina . Los carotenoides individuales de las reacciones antes descritas se aislaron y purificaron de la mezcla cruda de productos por cromatogra ía instantánea en columna seguida por CLAR preparativa, y se estableció su identidad por espectrofotometría visible en UV, espectrometría de masas y espectrometría por resonancia magnética nuclear ("""H-RMN) . Opcionalmente , el producto crudo de la reacción de luteína con TFA/Et3SiH se puede purificar por cromatografía en columna para separar y purificar los carotenoides de interés. En un experimento típico, 0.3 g de una mezcla cruda de productos que consiste de (3R,6'R)- -criptoxantina (todo E + Z) , (3R) - ß-criptoxantina (todo E + Z) , anhidroluteínas (todo E + Z) y (3R,3'R) -zeaxantma (todo E + 9Z + 13Z) se purifica en una columna instantánea (20 cm 1 X 3.5 era diámetros interiores) empacada con n-gel de sílice (50 g) empleando una mezcla de hexano/acetona (9/1) como eluyente. En el orden de elución, se recolectan tres principales fracciones que comprenden: 1) una mezcla pura de (3R,6'R)-ct-criptoxantina (todo E + Z) y (3R) -ß-criptoxantina (todo E + Z) , 2) una mezcla pura de anhidroluteínas y 3) zeaxantina sin reaccionar. Se pueden también emplear otros solventes de hidrocarburos tales como ciclohexano, heptano, pentano, éter de petróleo con acetona. La relación del solvente de hidrocarburo a la acetona puede variar desde 9/1 a 4/1. En lugar de la acetona, se pueden también usar otros solventes tales como metil etil cetona, acetato de etilo, tetrahidrofurano o éteres C4-C3. El trietilsilanol (p.e = 158°C/760 mmHg) y el hexaetildisiloxano (p.e = 233-236°C/760 mmHg) ge producen generalmente como subproductos de la hidrogenación iónica durante el tratamiento. Estos subproductos de relativamente alta ebullición se pueden eliminar del producto final durante la cristalización. En particular, la invención se refiere a un método para convertir una mezcla de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene (3R, 3 'R) -zeaxantina a una mezcla de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, y anhidroluteínas que comprenden: a) disolver la mezcla de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína y 3R,3'R)-zeaxantina en un volumen apropiado de un solvente clorado y agregar un donador de un ión hidruro bajo una atmósfera inerte para obtener una mezcla,- b) agregar un ácido fuerte a la mezcla a temperatura ambiente y bajo condiciones que promuevan la reacción de hidrogenación iónica para obtener un producto crudo; c) neutralizar el ácido en el producto crudo por la adición de una base; d) eliminar el solvente clorado con lo cual se obtienen carotenoides cristalizados; e) recolectar los cristales y; f) secar el producto final y ; g) someter opcionalmente al producto crudo a cromatografía en columna para obtener los carotenoides individualmente purificados. Preferiblemente, la mezcla está disponible comercialmente al 85% o es (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína altamente purificada que contiene alrededor de 5-7% de (3r,3'R)-zeaxantina. Preferiblemente, el solvente clorado es diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano . También preferiblemente, el donador del ión hidruro es tríetilsilano y el ácido fuerte es TFA, preferiblemente a un equivalente molar de 2.1 de trietilsilano a luteína. También preferiblemente, ae agrega un equivalente de ácido a 3.5 equivalentes molares de luteína. Más preferiblemente, un equivalente molar de (3R,3'R,6'R) -1luteína que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina en un solvente clorado, se agita con alrededor de 2-3 equivalentes de Et3SiH y alrededor de 3.0-3.5 equivalentes de TFA a temperatura ambiente por alrededor de 5-10 horas bajo una atmósfera inerte. Preferiblemente, la base es carbonato ácido de sodio o de potasio o una base orgánica tal como la trietilamina .

Preferiblemente, se eliminan los solventes clorados al destilar completamente el solvente clorado bajo presión reducida y separarlo con el desplazamiento gradual con un alcohol de ebullición superior preferiblemente 2 -propanol; y se evapora el alcohol bajo presión reducida hasta que los carotenoides se cristalizan después del alcohol acuoso. Preferiblemente, se recolectan los cristales por filtración o en una centrifuga y se lavan los cristales con un volumen pequeño de acetona o alcohol. Se puede secar el producto final bajo vacío, preferiblemente alrededor de 40-60°C bajo alto vacío para obtener una mezcla de carotenoides. La invención se refiere además a un proceso para la separación de isómeros Z(cis) de los carotenoides de sus compuestos todo E(trans) al lavar el producto cristalino con un hidrocarburo C3-C7 o un éter de petróleo a 0°C o inferior (0°C a 20°C) para eliminar los isómeros Z y obtener un producto cristalino que comprende predominantemente todos los isómeros E de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, anhidroluteínas asi como una concentración elevada de zeaxantina sin reaccionar. Los ejemplos de los hidrocarburos C5-C7 incluyen pentano, ciclopentano, hexano ciclohexano, heptano, benceno y tolueno. La invención se refiere además a un proceso para la separación y purificación de los carotenoides individuales por cromatografí en columna sobre gel de n-sílice empleando un hidrocarburo C5-C7 o un éter de petróleo en combinación con acetona o metil etil cetona o acetato de etilo o THF o éteres C4 -Cg .

Deshidratación catalizada por ácido de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína. Como se mencionó anteriormente, un enfoque alterno para esta invención es convertir cuantitativamente (3R, 3 ' R, 6 ' ) -luteína a una mezcla de anhidroluteínas I, II, y III y después reaccionar estos carotenoides en una etapa posterior con Et3SiH para obtener una mezcla de (3R,6'R)-a-criptoxantina y ( 3R) -ß-criptoxantina . En un experimento típico, la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible (85% de carotenoides totales) o altamente purificada (97% de carotenoides totales) que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina se deshidrata para producir una mezcla de (3R,6'R)-anhidroluteina I, (3R, 6 ' ) -2 ' , 3 ' -anhidroluteína II, y (3R) -3 ', 4 ' -anhidroluteína III y sus isómeros geométricos en presencia de TFA o de un ácido acuoso, tal como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, o ácido fosfórico y similares en una diversidad de solventes. La composición relativa de anhidroluteínas en los productos crudos de diversas reacciones de deshidratación, se ha determinado por CLAR y los resultados se muestran en la Tabla 5.

Tabla 5, Productos de Deshldratación Catalizada por ácidos (3R,3'R, 6' ) -luteína* .

Luteína (85%) , g Ácido (mi) Zeaxantina Anhidroluteínas que Contiene 5-7% Solvente (mi) . Recuperada (todo E+Z) (%) . de Zeaxantina (todo (Tiempo de Reacción E+9Z+13Z) ) . (%) . I II III 0.283 (24 h) H2S04 (50%), 0.4 6.4 57.6 10.0 26.0 mi THF, 10 mi. 0.283 (2 h) H2S04 (50%), 0.8 7.9 61.5 8.6 22.0 mi THF, 10 mi. 3.36 (2 h) ¾S0 (50%) , 10 ml 6.9 58.0 8.T 26.3 THF, 150 ml. 0.283 (3 h) ¾S04 in EtOH 6.8 62.3 9.8 21.1 (50%) ,0.8 mi THF, 10 ml. 0.283 (3 h) CFaCCH, 0.05 ml 9.7 71.0 8.2 11.1 CH2CL2, 25 ml. 1.00 (21 h) CF3C(¾H, 0.20 ml 10.8 74.9 9.0 5.3 CHCI3, 150 ml. 0.283 (5 h) CF3a¾H, 0.10 ml 9.9 59.7 13.8 16.6 Tolueno, 10 ml. 0.283 (1 h) BF3-Et20, 0.64 ml 7.6 85.3 4.2 2.9 THF, 10 ml.

*Se llevaron a cabo todos los experimentos a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno.

Por lo tanto, la invención se refiere además a un método para la conversión de la (3R, 3 'R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible (85% de carotenoides totales) o altamente purificada (97% de carotenoides totales) que contiene aproximadamente 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina para una mezcla de (3R, 6'R) -anhidroluteína I, (3R, 6 ' R) -2 ' , 3 ' -anhidroluteína II, y (3R) -3 ', 4 ' -anhidroluteína III y sus isómeros mono-2 geométricos en presencia de TFA o de un ácido acuoso tal como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, o ácido fosfórico y similares en una diversidad de solventes incluyendo sin limitación tetrahidrofurano (THF) , tolueno , acetona, alcohol Ci-C4, éteres C4-C3, y solventes clorados para obtener un producto crudo y: a) neutralizar el ácido en el producto crudo; b) eliminar el solvente; c) recolectar los cristales; d) secar el producto final y; e) usar el producto seco directamente para convertir estos carotenoides a -criptoxantina y ß-criptoxantina . Los ejemplos de los alcoholes C1-C4, incluyen metanol, etanol, propanol, 2 -propanol, y butanol . Los ejemplos de los éteres C4-C6, incluyen dietil éter, diisopropil éter, tetrahidrofurano , t-butil metil éter, y 1 , 2 -dimetoxietano (etilen glicol dimetil éter) . Preferiblemente, el ácido se neutraliza por la adición de una solución de hidróxido de sodio o de potasio o una base orgánic . También preferiblemente, se separa el solvente por el desplazamiento gradual con un solvente de hidrocarburo C5-C7 de alta ebullición o un alcohol; y se separa el solvente bajo presión reducida hasta que cristalizan las anhidroluteínas. También preferiblemente, se recolectan los cristales por filtración o en una centrifuga, y se lavan los cristales con un volumen pequeño del solvente o acetona. También preferiblemente, se seca el producto a 60°C bajo alto vacío para obtener una mezcla de anhidroluteínas.

Reacción de anhidroluteínas I, II y III con Et3SiH/TFA. La reacción de una mezcla de anhidroluteínas I, II y III con Et3SiH/TFA en un solvente clorado (por ejemplo diclorometano , 1 , 2 -dicloroetano) o tolueno a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno, resulta en una mezcla de (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3R) -ß- criptoxantina (todo E + Z) así como algunas anhidroluteínas sin reaccionar (todo E + Z) . La (3R, 3 ' R) -zeaxantina que está presente en cantidades mínimas en el material de partida no reacciona con el reactivo y se puede recuperar. Las reacciones se completan normalmente dentro de alrededor de 2.5-6 horas. En una modalidad preferida, un equivalente mol de anhidroluteínas I, II, y III, que contiene 6-10% (3R,3'R)-zeaxantina en un solvente clorado o tolueno se agita con alrededor de 2.8-3 equivalentes de E3tSiH y alrededor de 3.8-12 de equivalentes de TFA a temperatura ambiente por alrededor de 2.5-6 horas bajo una atmósfera inerte para d ar una mezcla de anhidroluteínas sin reaccionar, (3R,6'R)-cc-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina y (3R, 3 ' R) - zeaxantina recuperado. La mezcla de producto se puede tratar al neutralizar el ácido con una base acuosa u orgánica y desplazar el solvente clorado o tolueno con un alcohol de ebullición superior por destilación bajo presión reducida, hasta que los carotenoides se cristalizan del alcohol acuoso. Los carotenoides cristalinos pueden luego lavarse con acetona o alcohol y secarse bajo alto vacío alrededor de 60°C. La composición de los carotenoides en los productos crudos de experimentos típicos en diclorometano y tolueno se muestran en la Tabla 6. La reacción en diclorometano da un rendimiento relativamente bueno de productos en lo opuesto a la reacción en tolueno que requiere una alta concentración de TFA y un tiempo de reacción más largo. La concentración superior de TFA en tolueno reduce el tiempo de reacción pero bajo estas condiciones, se observa una degradación importante e isomerización-E/Z de a-criptoxantina y ß-criptoxantina . La identidad de los carotenoides individualmente aislados de esta reacción se establece de sus espectros visibles UV EM y ¦""H-RMN .

Tabla 6. La composición relativa de carotenoides en los productos de la reacción de anhidroluteínas con ácido trifluoroacético (TFA) y trietilsilano (Et33iH) en diversos solventes .

*En todos los experimentos, se agregó TFA a una solución de anhidroluteínas y trietilsilano en 20 mi de solvente bajo una atmósfera de nitrógeno a temperatura ambiente y el curso de la reacción se siguió por CLAR. Por lo tanto, en una modalidad preferida la invención se refiere a un método para convertir una mezcla de anhidroluteínas I, II, y III que contienen alrededor de 6-10% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina a una mezcla de (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3r) -ß-criptoxantina en presencia de un ácido fuerte y un donador de un ión hidruro en un solvente orgánico que comprende : a) disolver (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 'R) -zeaxantina en un solvente clorado (diclorometano , 1 , 2 -diclorometano) o tolueno y agregar trietilsilano (preferiblemente 2.76 equivalente) bajo una atmósfera inerte para obtener una mezcla; b) dependiendo de la naturaleza del solvente, agregar una cantidad apropiada de TFA a la mezcla a temperatura ambiente, para promover la reacción de hidrogenación iónica y obtener un producto crudo; c) neutralizar el ácido en el producto crudo por la adición de una solución de base orgánica o inorgánica de por ejemplo, carbonato, ácido de sodio o de potasio d) destilar completamente el solvente clorado bajo presión reducida, por ejemplo, con el desplazamiento gradual con un alcohol de ebullición superior preferiblemente 2-propanol, y evaporar la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que los carotenoides se cristalicen del alcohol acuoso; e) recolectar los cristales por ejemplo, por filtración o centrifugación, y lavar el producto cristalino con un volumen pequeño de acetona y; f) secar el producto final, por ejemplo a 60°C bajo alto vacío para obtener una mezcla de carotenoides . La invención se refiere además a un proceso para la separación de los isómeros Z(cis) de carotenoides de sus compuestos todos E(trans) al lavar la mezcla antes secada de carotenoides con hidrocarburo C5-C7 o éter de petróleo a 0°C o menos (0°C a -20°C) para eliminar los isómeros 2 y obtener un producto cristalino que comprende predominantemente todos los isómeros E de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, amhidroluteínas así como una alta concentración de la (3R, 3 ' R) -zeaxantina sin reaccionar.

Reacciones de (3R, 3'R, 6'R) -luteína con haluro de Zinc/NaC BH3 (ZnBr2 o Znl2) . La reacción de (3R,3'R, 6'R) -luteína con cianoborohidruro de sodio (NaCNBH3) /yoduro de zinc (Znl2) , procede de manera uniforme en diclorometano y 1,2-dicloroetano a temperatura ambiente para dar selectivamente un rendimiento de alrededor del 90% de (3R,6'R)-a-criptoxantina dentro de 1-2 horas. La reacción da predominantemente el isómero todo E de (3R,6'R)-a-críptoxantina en lo opuesto a la reacción de luteína con TFA/trietilsilano que se acompaña por una estereoisomerización importante de E/Z. Las reacciones en éter de metil tert-butilo (TBME) también dan un rendimiento de alrededor del « 90% de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina pero un tiempo de reacción más extenso de hasta 5 horas se necesita. En tetrahidrofurano (THF) o éter etílico no avanza la reacción. Similarmente , no se observa reacción en metanol . El bromuro de zinc también reacciona con luteína y NaCNBH3 en diclorometano para dar aproximadamente 75% de (3R,6'R)-oc-criptoxantina . Sin embargo, la reacción con cloruro de zinc y NaCNBH3 resulta en un rendimiento pobre después de 24 horas. El 5-7% de zeaxantina que está presente en el material de partida, no reacciona con el NaCNBH3 o NaCNBH3/ZnBr2 y se puede recuperar completamente en el producto. Un resumen de estas reacciones se muestran en la Tabla 7. La identidad de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina aislado obtenido de estas reacciones se establece de sus espectros visibles UV, EM y 1H-RMN .

Tabla 7. Resumen de laa Reacciones de Luteína (que contienen 5-7% de zeaxantina) con cianoborohidruro de sodio y yoduro de zinc en diversos solventes. Luteína, 0.300 ZnXlX»I, NaCNBH3 Zeaxantina ( odo a-criptoxantina Peso total del g (85%) aO.255 Br, Cl (nrnol) . E+Z) recuperado (todo E+Z) (g) producto crudo g, 0.448 rmnl. (nnnol) . (g) & % de & % de (g) & % de distribución distribución rendimiento de relativa . relativa. -ciptoxantina .

Tienpo de reacción del solvente h.

Dicloroctietano Znlj 1.80 3.36 0.015 g 6.5% 0.222 g 93.5% 0.300 g 90% I h. Diclorcmetano ZnBr2 3.36 0.017 g 8.1% 0.186 91.9% 0.300 75% 2 H. 2.66 Diclorometano ZnCl2 3.36 0.015 g 8.0% y 0.064 g 26.0% 0.30 26% 24 h. 3.27 Luteína sin reaccionar (66.0%) 1.2- Znl2 1.80 3.36 0.015 g 6.5% 0.222 g 93.5% 0.290 g 90% DicloroetanD I h. Tert-butilo Znl2 1.80 3.36 0.015 g 6.5% 0.222 g 93.55% 0.300 g 90% rretil éter (TEME) 5 h. *En todos los experimentos, se agregó cianoborohidruro de sodio a una solución de (3R, 3 ' , 6 ' ) -luteína en 20 mi de solvente seguido por la adición de yoduro de zinc. Todas las reacciones se efectuaron a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción se siguió por CCD y CLAR.

El tratamiento de esta reacción es bastante simple y consiste de la filtración del producto a través del celite (filtro ayuda) y la evaporación del solvente con desplazamiento simultáneo con un alcohol de alta ebullición (por ejemplo, metanol, etanol, 2 -propanol) a presión atmosférica seguido por la separación de la mayoría del alcohol bajo presión reducida hasta que el producto se cristaliza del alcohol acuoso. Por lo tanto, la invención se refiere a un método de conversión de ( 3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene (3R, 3 ' R) - zeaxantina a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina, que comprende : a) disolver (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene (3R,3'R)-zeaxantina en un solvente clorado y agregar una cantidad efectiva del hidruro de metal, agregar después una cantidad efectiva de un haluro de zinc para dar una mezcla; b) agitar la mezcla; c) filtrar la mezcla; d) evaporar el solvente y obtener un producto cristalino; y e) recolectar el producto cristalino. En una modalidad preferida, la invención se refiere a un método para convertir (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteina que contiene 5-7% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina a (3R, 6 ' R) -a- criptoxantina , que comprende : a)' disolver (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 'R) -zeaxantina en un volumen (por ejemplo, 6.7 mi solvente/100 mg luteína) de diclorometano o 1,2-dicloroetano y un éter (TBME) y agregar alrededor de 7.5 equivalentes de hidruro de metal, por ejemplo cianoborohidruro de sodio, seguido por la adición de 4 equivalentes de yoduro de zinc o bromuro de zinc bajo una atmósfera inerte para obtener una mezcla. b) agitar la mezcla anterior a temperatura ambiente, preferiblemente bajo una atmósfera de nitrógeno o de argón por alrededor de una a cinco horas para obtener el producto crudo; c) filtrar el producto crudo, por ejemplo a través de celite (filtro ayuda) y lavar el filtro con solvente adicional hasta que se elimine todo el color; d) evaporar el solvente combinado bajo presión atmosférica o reducida, con desplazamiento con un alcohol de ebullición superior (metanol, etanol , o 2 -propanol) hasta que se cristaliza el producto; e) recolectar los cristales por filtración o sobre una centrífuga y lavar los cristales con alcohol o acetona; f) secar los cristales bajo alto vacío, por ejemplo a 60°C para obtener una mezcla de (3R, 3 ' R) -zeaxantina y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina recuperados .

Reacciones de ( 3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio Na [BH3 (OCOCF3) ] /haluro de zinc (ZnBr2 o Znl2) . El (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio reacciona con luteína en presencia de bromuro de zinc en un solvente clorado (diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano) a 0-5°C para dar (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina casi cuantitativamente. En un experimento típico, una solución de luteína (0.45 mmol) en diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano (20 mi) se mantiene a 0°C bajo nitrógeno y se trata con bromuro de zinc (0.58 mmol) seguida por (trifluoroacetoxi ) borohidruro de sodio (1.82 mmol) . Se prepara el ( trifluroacetoxi ) -borohidruro de sodio al agregar lentamente ácido trifluoroacético (1.82 mmol) a una suspensión de borohidruro de sodio (1.90 mmol) en THF (2 mi) a 10-15°C y bajo una atmósfera inerte tal como nitrógeno o argón. La mezcla se agita después a temperatura ambiente por 20 minutos. En la preparación del (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio, los materiales de partida (TFA y borohidruro de sodio) se deben pesar con precisión para evitar la presencia de TFA sin reaccionar en el producto lo que puede provocar deshidratación de luteína. La reacción toma aproximadamente 4 a 5 horas a 0-5°C para resultar en la conversión completa de luteína a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina . La preparación consiste en agregar una solución al 2% de bicarbonato de sodio (10 mi) para destruir el exceso del borohidruro. Después de separar, secar, y filtrar la capa orgánica, se evapora el solvente con un desplazamiento simultáneo con un alcohol de alta ebullición (metanol, etanol 2 -propanol) a presión atmosférica. Esto se sigue por la eliminación de la mayoría del alcohol bajo presión reducida hasta que el producto se cristalice completamente del alcohol . Esta reacción también trabaja con yoduro de zinc bajo exactamente las mismas condiciones; sin embargo, el producto consiste de aproximadamente 57% de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantína y 43% de anhidroluteínas que se forman como productos laterales. La desoxigenación alílica de la luteína con (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio y un haluro de zinc (bromuro de zinc o yoduro de zinc) en solventes no clorados (por ejemplo tert-butil metil éter, diglime, 1,2-dimetoxietano , dietilo éter THF, DMF) no trabaja. Por lo tanto, la invención se refiere a un método de conversión de (3R, 3 ' , 6 ' R) -luteína (por ejemplo que contiene (5-7% (3R, 3 ' R) - zeaxantina) a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina que comprende hacer reaccionar (3R,3'R,6'R)- luteína , (trifluoroacetoxi) borohidruro de sodio y un haluro de zinc, preferiblemente bromuro de zinc o yoduro de zinc, en un solvente clorado (por ejemplo diclorometano o 1,2-dicloroetano) , preferiblemente a 0-5°C. En una modalidad preferida, la reacción comprende : a) disolver (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que ' contiene aproximadamente de 5-7% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina en un volumen apropiado (alrededor de 6.7 mi solvente/100 mg luteína) de un solvente clorado (por ejemplo diclorometano o 1,2-dicloroetano) y enfriar la mezcla alrededor de 0°C; b) agregar alrededor de 1.3 equivalentes de bromuro de zinc o yoduro de zinc seguido por la adición de alrededor de 4 equivalentes de (trifluororacetoxi ) borohidruro de sodio recientemente preparado bajo una atmósfera inerte para obtener una mezcla; c) agitar la mezcla a 0°C bajo una atmósfera de nitrógeno o argón por hasta alrededor de cinco horas para obtener un producto crudo: d) agregar una solución acuosa de una base (por ejemplo bicarbonato acuoso de sodio) para destruir el exceso de borohidruro, separar la capa orgánica y secarla (por ejemplo sobre sulfato de sodio) ; e) evaporar el solvente orgánico, por ejemplo a presión atmosférica por el desplazamiento gradual con un alcohol de ebullición superior (por ejemplo metanol, etanol o 2-propanol) y evaporar el alcohol bajo presión reducida hasta que el producto se cristalice; f) recolectar los cristales, por ejemplo por filtración o una centrífuga y lavar los cristales con alcohol o acetona; g) secar los cristales, por ejemplo bajo alto vacío a 60°C para obtener una mezcla de (3R, 3 ' R) -zeaxantina recuperado y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina .

Reacciones de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con Me3N. BH3/A1C13 o Me2NHBH3/AlCl3 en solventes no clorados. La (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína reacciona con borano- trimetilamina (Me3N.BH3) o complejos de borano-dimetilamina (Me2 H.BH3) en presencia de cloruro de aluminio a temperatura ambiente en tetrahidrofurano (THF) o éter dimetílico del etilenglicol para dar aproximadamente un « 90% de rendimiento de (3R,6'R)-a-criptoxantina dentro de 1-2 horas. El 5-7% de (3R,3'R)-zeaxantina que está presente en el material de partida, no reacciona con Me3N.BH3/AlCl3 o Me2NH.BH3/AlCl3 y se puede recuperar completamente en el producto. En un experimento típico, una solución de luteína (0.448 mmol) en THF o éter dimetílico de etilenglicol (30 mi) se trata primero con 2.69 mmol de Me3N.BH3 o Me2NH.BH3 y esto se sigue por la adición de AICI3 (1.03 mmol) . Se agita después la mezcla a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte (por ejemplo nitrógeno o argón) por 1-2 horas. El tratamiento consiste de agregar una solución al 2% de bicarbonato de sodio (10 mi) y 10 mi de un segundo solvente (solo en el caso de THF) tal como acetato de etilo o un éter C4-C6 (dietil éter, diisopropil éter, TBME, 1,2-dimetoxietano) . Cuando se usa el éter dimetílico de etilenglicol como solvente en la reacción, se puede omitir el uso del segundo solvente durante el tratamiento. La mayoría de la capa orgánica se separa bajo presión reducida y la (3R, 6 ' R) - -criptoxantina se cristaliza de un alcohol. Por lo tanto la invención se refiere a un método de conversión de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (por ejemplo que contiene (3R,3'R)-zeaxantina) a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantin , que comprende hacer reaccionar (3R,3'R,6'R) -luteína, Me3N.BH3 o Me2NH.BH3 y cloruro de aluminio en un éter, preferiblemente THF o éter dimetílico del etilenglicol (1 , 2 -dimetoxietano) a temperatura ambiente. En una modalidad preferida la reacción comprende: a) disolver (3R, 3 ' R, 6 ' ) -luteína que contiene (3R,3'R)-zeaxantina en un volumen apropiado (alrededor de 10 mi de solvente/100 mg de luteína) de THF o éter dimetílico de etilenglicol ( 1 , 2 -dimetoxietano) y agregar 6 equivalentes mol de Me3N.BH3 o Me2NH.BH3, después agregar 2.3 equivalentes mol de cloruro de aluminio para obtener una mezcla; b) agitar la mezcla a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte (nitrógeno o argón) por 1-2 horas; c) agregar una solución acuosa de una base (por ejemplo bicarbonato de sodio y un segundo solvente orgánico (sólo en el caso del THF) tal como acetato de etilo o un éter, separar la capa orgánica y secarla (por ejemplo sobre sulfato de sodio) ; d) evaporar la mayoría del solvente orgánico bajo presión reducida y cristalizar el residuo de un alcohol; e) recolectar los cristales por ejemplo, por filtración o en una centrífuga y lavar los cristales con un alcohol o acetona ; f) secar los cristales, por ejemplo, bajo alto vacío a 60°C para obtener una mezcla de (3R, 3 ' R) -zeaxantina y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina recuperado .

Reacciones de (3R, 3'R, 6'R) -luteína con LiCI04/Et3SiH . En otro método, la invención se refiere a un método para convertir el 85% de (3R, 3'R, 6'R) -luteína comercialmente disponible o altamente purificada que contiene (3R, 3 ' R) -zeaxantina, y mezclas de los mismos, a una mezcla de (3R,6'R)- -criptoxantina y (3R, 6 ' R) -anhidroluteína I, en presencia de una solución etérea de un donador de iones de hidruro/LiCI0 . En una modalidad preferida este método comprende: a) hacer reaccionar (3R, 3 ' R, 6R) -luteína que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina con una solución de éter-perclorato de litio en presencia de trietilsilano a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte tal como nitrógeno o argón para obtener un producto crudo; b) dividir el producto crudo en agua para dar una capa orgánica y una capa acuosa; c) separar la capa orgánica y desplazar el éter con un segundo solvente que comprende un alcohol de alta ebullición o un hidrocarburo C3-C7 por destilación, y evaporar el segundo solvente bajo presión reducida hasta que la anhidroluteína y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina se cristalicen. d) recolectar los cristales, por ejemplo, por filtración o sobre una centrifuga; e) lavar los cristales, por ejemplo, con un volumen pequeño de acetona ; y f) secar los cristales, por ejemplo, bajo alto vacío a 60°C para obtener una mezcla de anhidroluteína I y (3R,6'R)-a-criptoxantina . En una modalidad preferida, se agrega perclorato de litio como una solución de alrededor de 3M en éter de dietilo. También en una modalidad preferida, se desplaza el éter por la adición del alcohol o hidrocarburo y por destilación a presión atmosférica. Como se usa en la presente, el término "alrededor" significa que el número que tiene "alrededor de" , comprende los números mencionados más o menos alrededor de 10% de ese número. Por ejemplo, alrededor de 5 horas incluye de 4.5 a 5.5 horas. Alrededor de 0°C incluye -10°C, 0°C y +10°C. Será fácilmente evidente para alguien experto en las técnicas relevantes que son obvias otras modificaciones y adaptaciones apropiadas a los métodos y aplicaciones aquí descritos, y que se pueden hacer sin alejarse del alcance de la invención o de alguna modalidad de la misma. Habiendo ahora descrito la invención en detalle, la misma se entenderá más claramente con referencia a los siguientes ejemplos que se incluyen en la presente para propósitos solamente de ilustración y que no se pretende que limiten la invención.

EJEMPLO 1 Conversión de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R,6'R)-a- criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina con ácido trifluoroacético (TFA) y trietilsilano (Et3SiH) en diclorometano . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85% puro ¾ 0.255 g, 0.448 mmol)) en diclorometano (25 mi) se trató primero con trietilsilano (0.150 mi, 0.109 g, 0.94 mmol) seguido por ácido trifluoroacético (0.12 mi, 0.178 g, 1.56 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno, y se siguió el curso de la reacción por CLAR. Después de 8 horas, se trató el producto con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (15 mi) y se agitó por 5 minutos. La mezcla se destiló a presión atmosférica por el desplazamiento gradual de diclorometano (p.e.= 40°C) con 2 propanol (p.e. =82.4°C) . Cuando se había eliminado casi todo el diclorometano, se destiló completamente el alcohol bajo presión reducida hasta que los carotenoides comenzaron a cristalizarse del alcohol acuoso. Se dejó la mezcla enfriar hasta temperatura ambiente y se separaron los cristales en una centrífuga. La capa acuosa se separó y los cristales restantes se trataron con 10 mi de acetona y se agitaron por unos cuantos minutos. Se separó el solvente por centrifugación y se secó el producto cristalino bajo alto vacío a 60°C para dar un sólido rojo (0.263 g) .

Esto se muestra por CLAR que contiene 223 mg (90% de rendimiento) de los carotenoides totales que consisten de una mezcla de (3R, 6 ' R) -cc-criptoxantina (25.2%), (3R) -ß-criptoxantina (39.1%), ( 3R, 6 ' R) - nhidroluteínas sin reaccionar (18.7%), (todo E, 3R, 3 ' R) - zeaxantina (10.5%), (9Z, 3R, 3' R) -zeaxantina (3%), y (13Z, 3R, 3 ' ) -zeaxantina (3.5%). El producto crudo se cristaliza con hexano (6 mi) a baja temperatura (0° a -20°C) para dar cristales de color naranja que consisten de una mezcla de carotenoides. La composición relativa de los carotenoides en el licor madre de la cristalización fue (3R, 6 ' R) -oc-criptoxantina (32%), (3R) -ß-criptoxantina (51.6%), anhidroluteínas (14.4%), y (3R,3'R)-zeaxantina (2%) . Los cristales color naranja se separaron en una centrífuga y se secaron bajo alto vacío a 60°C. La distribución relativa de los carotenoides en el sólido fue de (3R, 6' R) -oc-criptoxantina (18.5%), (3R) -ß-criptoxantina (26.5%), anhidroluteínas (11.4%), (todo-E, 3R, 3 ' R) -zeaxantina (33.5%), (9Z, 3R, 3 'R) -zeaxantina (4.3%), y (13Z, 3R,3'R)-zeaxantina (5.8%). EJEMPLO 2 Conversión de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R,6'R)-cc- criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina con ácido trifluoroacético (TFA) y trietilsilano (Et3SiH) en 1,2- dicloroetano . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.255 g, 0.448 mmol) ) en 1 , 2 -dicloroetano (25 mi) se trató primero con trietilsilano (0.150 mi, 0.109 g, 0.94 mmol) seguido por ácido trifluoroacé ico (0.12 mi, 0.178 g, 1.56 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno, y se siguió el curso de la reacción por CLAR. Después de 8 horas, se trató el producto con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (15 mi) y se agitó por 5 minutos. La mayoría del 1 , 2 -diclorometano (p.e.= 83 °C) se destiló bajo presión reducida. Se agregó 2 -propanol (20 mi) y ae continuó la destilación hasta que los carotenoides comenzaron a cristalizarse del alcohol acuoso. Se dejó la mezcla enfriar hasta temperatura ambiente y se separaron los cristales en un centrífuga. La capa acuosa se separó y los cristales restantes se trataron con 10 mi de acetona y se agitaron por unos cuantos minutos. Se separó el solvente por centrifugación y se secó el producto cristalino bajo alto vacío a 60°C para dar un sólido rojo (0.250 g) . Esto se muestra por CLAR que contiene 216 mg (87% de rendimiento) de los carotenoides totales que consisten de una mezcla de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina (28.2%), (3R) -ß-criptoxantina (26.8%), (3R, 6' R) - anhidroluteínas sin reaccionar (30.8%) , (todo E+Z 3R, 3 ' R) -zeaxantina recuperada (14.2%) .

EJEMPLO 3 Separación y purificación de carotenoides de una mezcla de (3R, 6 ' R, ) -a-criptoxantina, (3R) -ß-criptoxantina, anhidroluteínas y (3R, 3 ' R) -Zeaxantina por cromatografía en columna . Se empacó una columna instantánea (20 era 1 X 3.5 cm d.i.) bajo ligera presión con gel de n-sílice (tamaño de partícula de 40 µ?t?) empleando una mezcla de hexano (90%) y acetona (10%) . Se cargaron 0.3 g de una mezcla cruda de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantin , (3R) -ß-criptoxantina, anhidroluteínas y (3R, 3 ' R) -zeaxantina obtenidos de la reacción de (3R, 3 ' R, 6 ' ) -luteína con TFA/Et3SiH (ejemplo 1 ó 2) sobre la columna usando una mezcla l/l de hexano y acetona. Se diluyó la mezcla de carotenoides con hexano/acetona (9/1). Se recolectaron tres bandas coloreadas principales. En orden de elución estas fueron ; 1) una mezcla pura de ( 3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina, 2) una mezcla de anhidroluteína I, II, y III y 3) (3R,3'R)-zeaxantina. Se evaporaron los solventes bajo presión reducida y se secaron los carotenoides puros bajo alto vacío a 60 °C.

EJEMPLO 4 Conversión de (3R, 3 ' R, 6' R) -luteína (85% puro) a anhidroluteina I, II, y III con ácido sulfúrico en tetrahidrofurano (THF) . La (3R,3'R,6'R) -luteína (3.36 g de 85% puro « 2.86 g, 5.03 mmol) en 150 mi de tetrahidrofurano (THF) se dejó reaccionar con ácido sulfúrico al 50% (v/v) (10 mi) a temperatura ambiente bajo nitrógeno por 4 horas. Se trató lentamente el producto con hidróxido de potasio 4 M (50 mi) hasta que el pH fue de alrededor de 5 ó 6. Se trató después la mezcla con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (5 mi) y trietilamina (1 mi) para neutralizar el resto del ácido. La mayoría del THF se evaporó bajo presión reducida. Se agregó 2 -propanol (50 mi) y la destilación continuó hasta que las anhidroluteínas se cristalizaron del alcohol acuoso. Los cristales se separaron en una centrífuga, se lavaron con 30 mi de acetona, y se secaron bajo alto vacío a 60 °C para dar 3.18 g de un producto color naranja que se mostró por CLAR que contenía 2.54 g de una mezcla de anhidroluteínas (92% de rendimiento) y zeaxantina recuperada. La distribución relativa de carotenoides en este producto fue de (3R,6'R)-anhidroluteína I (58%), anhidroluteina II (8.8%), todo E-anhidroluteína III (18.4%), Z-anhidroluteína III (7.9 %) , y (3R, 3 ' R) - zeaxantina (6.9%) . Esta mezcla se usó en reacciones posteriores con TFA/Et3SiH sin purificación adicional .

EJEMPLO 5 Conversión de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de puro) a Anhidroluteínas I, II, y III con ácido trifluoroacético . La (3R, 3'R, 6'R) -luteína ( lg de 85% puro « 0.85 g, 1.49 mmol) ) en 150 mi de cloroformo se dejó reaccionar con ácido trifluoroacético (0.2 mi) a temperatura ambiente durante la noche (21 h) . Se trató el producto con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (50 mi) y trietilamina (0.2 mi) . Se evaporó la mayoría del cloroformo bajo presión reducida. Se agregó 2 -propanol y se continuó la destilación hasta que las anhidroluteínas se cristalizaron del alcohol acuoso. Se separaron los cristales en una centrífuga, se lavaron con 15 mi de acetona, y se secaron bajo alto vacío a 60°C para dar 0.96 g de un producto color naranja que se mostró por CLAR que contenía 0.77 g de una mezcla de anhidroluteínas (94% de rendimiento) y zeaxantina sin reaccionar. La distribución relativa de los carotenoides en este producto fue de: (3R, 6' R) -anhidroluteína I (74.9%), anhidroluteína II (9%), todo E anhidroluteína III (5.3%) y (3R, 3 ' R) -zeaxantina (10.8%) .

EJEMPLO 6 Conversión de anhidroluteínas I, II, y III a (3R,6'B)-a- criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina en diclorometano. Una solución de las anhidroluteínas I, II y III (0.234 g, 80% ~ 0.187 g, 0.34 mmol) en diclorometano (20 mL) se trató primero con trietilsilano (0.150 mi, 0.109 g, 0.94 mmol) seguido por ácido trifluoroacético (0.100 mi, 0.148 g, 1.30 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción siguió por CLAR. Después de 2.5 horas, se trató el producto con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (15 mi) y se agitó por 5 minutos. La mezcla se destiló a presión atmosférica por un desplazamiento gradual de diclorometano (p.e. = 40°C) con 2-propanol (p.e. 82.4°C) . Cuando casi todo el diclorometano se había eliminado, se destiló completamente el alcohol bajo presión reducida hasta que los carotenoides comenzaron a cristalizar el alcohol acuoso. La mezcla se dejó enfriar hasta temperatura ambiente y se separaron los cristales en una centrífuga. La capa acuosa se eliminó y se trataron los cristales restantes con 10 mi de acetona y se agitaron por unos cuantos minutos. El solvente se separó en una centrifuga y se secó el producto cristalino bajo alto vacío a 60°C para dar un sólido rojo (0.188 g) . Esto se mostró por CLAR que contenía 132 mg (70% de rendimiento) de carotenoides totales de una mezcla de (3R, 6 ' R) -a—criptoxantina (16.8%), (3R) -ß-criptoxantina (40.8%) , (3R, 6 ' R) -anhidroluteínas sin reaccionar (27.1%) , y (3R, 3 ' R) - zeaxant ina (15.3%) .

EJEMPLO 7 Conversión de anhidroluteínas I, II y III a (3R,6'R)-a- criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina en tolueno. Una solución de las anhidroluteínas I, II y III (0.234 g, 80% « 0.187 g, 0.34 mmol) en tolueno (20 mL) se trató primero con trietilsilano (0.150 mi, 0.109 g, 0.94 mmol) seguido por ácido trifluoroacético (0.200 mi, 0.296 g, 2.60 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente ba o una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción siguió por CLAR. Después de 2.5 horas, se trató el producto con una solución al 5% de bicarbonato de sodio (15 mi) y se agitó por 5 minutos. La mayoría del tolueno se separó por destilación bajo presión reducida. Se agregó 2-propanol (20 mi) y la destilación continuó hasta que los carotenoides comenzaron a cristalizarse del alcohol acuoso. La mezcla se dejó enfriar hasta temperatura ambiente y se separaron los cristales en una centrífuga. La capa acuosa se eliminó y se trataron los cristales restantes con 10 mi de acetona y se agitaron por unos cuantos minutos. El solvente se separó en una centrifuga y se secó el producto cristalino bajo alto vacío a 60°C para dar un sólido rojo (0.188 g) . Esto se mostró por CLAR que contenía 113 mg (60% de rendimiento) de carotenoides totales de una mezcla de (3R, 6 ' R) -a—criptoxantina (35.5%), (3R) -ß-criptoxantina (41.7%), (3R, 6 ' R) -anhidroluteínas sin reaccionar (10.3%), y (3R, 3 ' R) - zeaxantina (12.5%).

EJEMPLO 8 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R, 6 ' R) -a—criptoxantina con cianoborohidruro de aodio (NaCNBH3) y yoduro de zinc (Znl2) en diclorometano . Una solución de (3R,3'R,6'R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.255 g, 0.448 mmol) en diclorometano (20 mi), se trató con cianoborohidruro de sodio (0.211 g, 3.36 mmol ) y yoduro de zinc (0.575 g, 1.80 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción se siguió por CLAR y CCD (hexano/acetona = 4/1; luteína (Rf = 0.18), -criptoxantina (Rf = 0.51)). Después de 1 hora, se filtró el producto a través de celite (filtro ayuda) y el celite se lavó con diclorometano hasta que se eliminó todo el color. El solvente se destiló a presión atmosférica por el desplazamiento gradual de diclorometano (p.e. = 40°C) con 2-propanol (p.e. = 82.4°C). Después de que se eliminó casi todo el diclorometano, se evaporó la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que se cristalizó la a—criptoxantina . Se separaron los cristales en una centrífuga, se lavaron con alcohol (10 mi) y se secaron bajo alto vacío a 60°C para dar 0.3 g de un sólido color naranja que se mostró por CLAR que consistía de una mezcla de a—criptoxantina (0.222 g, 0.39 mmol , 90%) y zeaxantina recuperada (0.015g, todo E (73%), 9Z (6%), 13Z (21%) ) . La concentración de la -criptoxantina determinada por la medición espectrofotométrica en hexano (El% = 2636 a max= 444 nm) , también estaba en acuerdo cercano con los datos de CLAR.

EJEMPLO 9 Desoxigenación selectiva de (3R,3'R,6'R) - luteína (85%) a (3R, 6 ' R) -a—criptoxantina con cianoborohidruro de sodio (NaCNBH3) y yoduro de zinc (Znl2) en 1 , 2 -dicloroetano . Una solución de ( 3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína (0.300 g de 85% puro « 0.255 g, 0.448 mmol) en 1 , 2 -dicloroetano (20 mi) se trató con cianoborohidruro de sodio (0.211 g, 3.36 mmol) y yoduro de zinc (0.575 g, 1.80 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción se siguió por CLAR y CCD (hexano/acetona = 4/1; luteína (Rf = 0.18), oc-criptoxantina (Rf = 0.51)) . Después de 1 hora, se filtró el producto a través de celite (filtro ayuda) y el celite se lavó con más 1 , 2 -dicloroetano hasta que se eliminó todo el color. El solvente se destiló a presión atmosférica por el desplazamiento gradual de diclorometano (p.e. = 40°C) con 2-propanol (p.e. = 82.4°C). Después de que se eliminó casi todo el diclorometano, se evaporó la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que se cristalizó la a—criptoxantina . Se separaron los cristales en una centrífuga, se lavaron con alcohol (10 mi) y se secaron bajo alto vacío a 60°C para dar 0.3 g de un sólido color naranj que se mostró por CLAR que consistía de una mezcla de a—criptoxantina (0.222 g, 0.39 mmol , 90%) y zeaxantina recuperada (0.015 g, todo E (73%), 9Z (6%), 13Z (21%) ) . La concentración de la oc-criptoxantina determinada por la medición espectrofotométrica en hexano (El% = 2636 a 444 nm) , también estaba en acuerdo cercano con los datos de CLAR.

EJEMPLO 10 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R, 6 ' R) -oc—criptoxantina con cianoborohidruro de sodio (NaCNBH3) y yoduro de zinc (Znl2) en éter de metil tert-butílo (TBME) . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.255 g, 0.448 mmol) en TBME (20 mi) se trató con cianoborohidruro de sodio (0.211 g, 3.36 mmol) y yoduro de zinc (0.575 g, 1.80 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y el curso de la reacción se siguió por CLAR y CCD (hexano/acetona = 4/1; luteína (Rf = 0.18), a-criptoxantina (Rf = 0.51)) . Después de 1 hora, se filtró el producto a través de celite (filtro ayuda) y el celite se lavó con TB E hasta que se eliminó todo el color. El volumen de TBME (p.e.= 55-56°C) se redujo hasta 10 mi por destilación bajo presión reducida. Se agregó 2-propanol (20 mi) y se continuó la destilación bajo presión reducida hasta que el resto del TBME se desplazó con 2-propanol (p.e. = 82.4°C). La destilación del alcohol bajo presión reducida continuó hasta que cristalizó la a-criptoxantina . Se separaron los cristales en una centrifuga, se lavaron con alcohol y se secaron bajo alto vacío a 60°C para dar 0.3 g de un sólido color naranja que se mostró por CLAR que consistía de una mezcla de —criptoxantina (0.222 g, 0.39 mmol, 90%) y zeaxantina recuperada (0.015 g, todo E (96%), 9Z (1%), 13Z (3%)). La concentración de la -criptoxantina determinada por la medición espectofotométrica en hexano (El% = 2636 a max^ 444 nm) , también estaba en acuerdo cercano con los datos de CLAR.

EJEMPLO 11 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina con trifluoroacetoxi borohidruro de sodio Na (BH3 (OCOCF3) ) y bromuro de zinc (ZnBr2) en diclorometano . Preparación de Na (BH3 (OCOCF3) ) . Se agregó gota a gota ácido trifluoroacético (0.14 mi, 0.207 g, 1.82 mmol) con una jeringa hermética al aire en una suspensión de borohidruro de sodio (0.072 g, 1.90 mmol) en THF (2 mi) enfriada haata 10-15°C y conservada bajo una atmósfera de nitrógeno. Se agitó la mezcla a temperatura ambiente por 10 minutos para dar una solución transparente. La (3R, 3'R, 6'R) -luteína (0.300 g de 85% puro ¾ 0.255 g, 0.448 mmol)) se disolvió en diclorometano (20 mi) en un matraz de 3 cuellos equipado con un termómetro, entrada y salida de nitrógeno, y la solución se enfrio en un baño de hielo hasta 0°C bajo una atmósfera de nitrógeno. La mezcla se trató con bromuro de zinc (0.130 g, 0.577 mmol) y después el trifluoroacetoxi borohidruro de sodio anterior (1.82 mmol) se agregó todo a la vez bajo nitrógeno a 0-5°C. La mezcla se agitó a esta temperatura y el curso de la reacción se siguió por CLAR y CCD (hexano/acetato - 4/1; luteína (Rf = 0.18), a-criptoxantina (Rf = 0.51)) . Después de 5 horas, se retiró en baño de hielo y el producto se trató con 10 mi de bicarbonato de sodio al 2% y se dejó agitar bajo temperatura ambiente por 10 minutos. La capa orgánica se separó, se secó sobre sulfato de sodio y el solvente se destiló a presión atmosférica por desplazamiento gradual de diclorometano (p.e.= 40 °C) con 2-propanol (p.e.= 82.4°C) . Después de que casi todo el diclorometano se eliminó, se evaporó la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que cristaliza la a-criptoxantin . Se separaron los cristales en una centrífuga, y se lavaron con alcohol (10 mi) y se secaron bajo alto vacío a 60 °C para dar 0.3 g de un sólido color naranja que se mostró por CLAR que consistía de una mezcla de a-criptoxantina (0.234 g, 0.39 mmol, 95%) y zeaxantina recuperada (0.018 g, todo E (80%), 9Z (5%), 13Z (15%)).

EJEMPLO 12 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) a (3R, 6 ' R) -ot-criptoxantina con trifluoroacetoxi borohidruro de sodio Na (BH3 (OCOCF3) ) y bromuro de zinc (ZnBr2) en diclorometano . Preparación de Na (BH3 (OCOCF3) ) . Se agregó gota a gota ácido trifluoroacético (0.14 mi, 0.207 g, 1.82 mmol) con una jeringa hermética al aire en una suspensión de borohidruro de sodio (0.072 g, 1.90 mmol) en THF (2 mi) enfriada hasta 10-15 °C y conservada bajo una atmósfera de nitrógeno. Se agitó la mezcla a temperatura ambiente por 10 minutos para dar una solución transparente . La (3R, 3 'R, 6'R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.255 g, 0.448 mmol)) se disolvió en diclorometano (20 mi) en un matraz de 3 cuellos equipado con un termómetro, entrada y salida de nitrógeno, y la solución se enfrío en una baño de hielo hasta 0°C bajo una atmósfera de nitrógeno. La mezcla se trató con yoduro de zinc (0.186 g, 0.583 mmol) y después el trifluoroacetoxi borohidruro de sodio anterior (1.82 mmol) se agregó todo a la vez bajo nitrógeno a 0-5°C. La mezcla se agitó a esta temperatura y el curso de la reacción se siguió por CLAR y CCD (hexano/acetato = 4/1; luteína (Rf = 0.18), a-criptoxantina (Rf = 0.51)). Después de 5 horas, se retiró en baño de hielo y el producto se trató con 10 mi de bicarbonato de sodio al 2% y se dejó agitar bajo temperatura ambiente por 10 minutos. La capa orgánica se separó, se secó sobre sulfato de sodio y el solvente se destiló a presión atmosférica por desplazamiento gradual de diclorometano (p.e.= 40 °C) con 2-propanol (p.e.= 82.4°C) . Después de que casi todo el diclorometano se eliminó, se evaporó la mayor parte del alcohol bajo presión reducida hasta que cristaliza la a-criptoxantina . Se separaron los cristales en una centrifuga, y se lavaron con alcohol (10 mi) y se secaron bajo alto vacío a 60°C para dar 0.3 g de un sólido color naranja que se mostró por CLAR, que consiste de una mezcla de anhidroluteínas (0.100 g, 0.18 mmol , 43%) y a-criptoxantina (0.134 g, 0.243 mmol, 57%) así como zeaxantina recuperada (0.015 g) .

EJEMPLO 13 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína (85%) y ( 3R , 6 ' R) -a-criptoxantina con un complejo de borano- trimetilamina (Me3N.BH3) y cloruro de aluminio (AlCl3) en tetrahidrofurano (THF) . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.225 g, 0.448 mmol)) en THF (30 mi) se trató primero con un complejo de borano-trietilamina ( e3N.BH3) (0.196 g, 2.69 mmol) seguido por cloruro de aluminio (0.137 g, 1.03 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y se siguió el curso de la reacción por CLAR y CCD (hexano/acetano = 4/1; luteína (Rf = 0.18), a-criptoxantina (Rf = 0.51)) . Después de 90 minutos, se trató el producto con 15 mi de bicarbonato de sodio acuoso y 30 mi de acetato de etilo. Se eliminó la capa orgánica, se secó sobre sulfato de sodio y se evaporaron la mayoría de los solventes orgánicos bajo presión reducida hasta que se cristalizó el producto. Se agregó etanol (10 mi) y se eliminaron los cristales de oc-criptoxantina en una centrifuga, se lavaron con una cantidad pequeña de acetona (10 mi), y se secaron a alto vacío a 60°C para dar 0.3 g de un sólido color naranja. Esto se demostró por CLAR que consistía de una mezcla de -criptoxantina (0.222 g, 0.39 mmol, 90%) y zeaxantina recuperada (0.015 g, todo-E (73%), 9Z (6%) . 13Z (21%) ) .

EJEMPLO 14 Desoxigenación selectiva de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85%) y (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina con un complejo de borano-trimetilamina (Me3N.BH3) y cloruro de aluminio (AlCl3) en éter de dimetil etilen glicol ( 1 , 2 -dimetoxietano) . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85% puro « 0.225 g, 0.448 mmol) ) en 1 , 2 -dimetoxietano (30 mi) se trató primero con un complejo de borano- rietilamina (Me3N.BH3) (0.196 g, 2.69 mmol) seguido por cloruro de aluminio (0.137 g, 1.03 mmol) . La mezcla se agitó a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y se siguió el curso de la reacción por CLAR y CCD (hexano/acetano = 4/1; luteína (Rf = 0.18), -criptoxantina (R£ - 0.51)) . Después de 90 minutos, se trató el producto con 15 mi de bicarbonato de sodio acuoso. Se eliminó la capa orgánica, se secó sobre sulfato de sodio y la mayoría del 1 , 2 -dimetoxietano se evaporó bajo presión reducida hasta que se cristalizó el producto. Se agregó etanol (10 mi) y se eliminaron los cristales de cc-criptoxantina en una centrífuga, se lavaron con una cantidad pequeña de acetona (10 mi) , y se secaron a alto vacío a 60 °C para dar 0.3 g de un sólido color naranja. Esto se demostró por CLAR que consistía de una mezcla de -criptoxantina (0.222 g, 0.39 mmol, 90%) y zeaxantina recuperada (0.015 g, todo E (73%), 9Z (6%). 13Z (21%)) .

EJEMPLO 15 Conversión de (3R,3'R,6'R) -luteína (85%) a (3R,6'R)-a- criptoxantina y anhidroluteina I con perclorato de litio (LiCIOj -éter etílico y trietilsilano (Et3SiH) . Una solución de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (0.300 g de 85 % puro » 0.255 g, 0.448 mmol)) en éter (25 mi) se trató primero con trietilsilano (0.300 mi, 0.218 g, 1.87 mmol) seguido por la adición de perclorato de litio (8.00 g, 75.2 mmol). La solución se volvió inmediatamente rojo obscuro y la temperatura de solución se incrementó por 5°C. Se agitó la mezcla a temperatura ambiente bajo una atmósfera de nitrógeno y se siguió el curso de la reacción por CLAR. Se agregaron después de 24 horas agua (30 mi) y se eliminó la capa orgánica. Se destiló la mezcla a presión atmosférica por desplazamiento gradual de éter (p.e. = 37°C) con hexano (p.e.= 68°C) . Cuando se había eliminado casi todo el éter, se destiló completamente el hexano bajo presión reducida hasta que los carotenoides comenzaron a cristalizarse del hexano. Se permitió que la mezcla se enfriara hasta temperatura ambiente y se eliminaron los cristales en una centrífuga. El producto cristalino se secó bajo alto vacío a 60°C para dar un sólido color rojo (0.6 g) . Esto se demostró por CLAR que contenía 210 mg de carotenoides totales que consistían de una mezcla (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina (45%), todo E-anhidroluteína I (38.0%), Z-anhidroluteína I (8.4 %) , (todo E, 3R,3'R)-zeaxantina (5.5%), ( 9Z , 3R, 3 ' R) - zeaxantina (1.5%) y (13Z, 3R, 3 ' R) -zeaxantina (1.6%).

Resumen . Las anhidroluteínas I, II y III, (3R,6'R)-a-criptoxantina , (3R) -ß-criptoxantina y (3R, 3 ' R) - zeaxantina , están entre los 12 principales carotenoides dietéticos que se encuentran en el suero, leche, órganos principales y tejidos humanos. En vista de la actividad biológica de los carotenoides en la prevención de enfermedades crónicas tales como el cáncer, degeneración macular relacionada con la edad y enfermedad cardiovascular, es de gran importancia a la producción industrial de un amplio rango de carotenoides purificados. Aunque están comercialmente disponibles diversos carotenoides dietéticos, esto es, ß-caroteno, luteína y licopeno como complementos nutricionales y aditivos para coloración de alimentos, la producción de un amplio rango de carotenoides de suero no ha recibido mucha atención. Las (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina están entre los carotenoides excepcionales en naturaleza y como resultado no es económicamente viable la extracción y aislamiento de estos carotenoides a partir de productos naturales en una escala industrial . De conformidad con modalidades preferidas de la presente invención, la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína comercialmente disponible se somete a una desoxigenación alílica selectiva con el tratamiento con ácido trifluoroacético (TFA) y trietilsilano (Et3SiH) en solventes clorados (dielorómetaño , 1,2-dicloretano) a temperatura ambiente para dar una mezcla de anhidroluteinas, (3R, 6 ' R) -a—criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina en buenos rendimientos. En esta reacción, la luteína se convierte inicialmente a anhidroluteinas cuantitativamente, en la última se somete a una hidrogenación iónica para dar una mezcla de (3R, 6 ' R, ) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina . Dependiendo de las condiciones experimentales, del 18-34% de las anhidroluteinas permanece sin reaccionar. La invención también demuestra que una vía alterna para estos carotenoides es convertir primero la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína a anhidroluteinas con un ácido y después, en una etapa posterior de reacción, hacer reaccionar los productos resultantes con TFA/Et3SiH para obtener (3R, 6 ' R) - -criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantin . La invención también demuestra que la mezcla de carotenoides obtenidos de estas reacciones se puede someter a una cromatografía de columna para separar y purificar tres principales reacciones que consisten de 1) una mezcla de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina y (3R) -ß—criptoxantina, 2) una mezcla de anhidroluteína, y 3) (3R, 3 ' R) - zeaxantina . La invención demuestra además que (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína se puede convertir selectivamente a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina por cianoborohidruro de sodio (naCNBH3) y yoduro de zinc (Znl2) o bromuro de zinc (ZnBr2) en solvente halogenados (diclorometano, 1 , 2 -diclorometano) o (éter de metil tert-butilo a temperatura ambiente dentro de 1-5 horas en rendimientos de hasta 90%. Para evitar el uso de borohidruro de sodio tóxico y solventes clorados, la invención demuestra además que la (3R, 3 ' R, 6' R) -luteína se puede convertir selectivamente a (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina por complejos de borano-trimetilamina o boranoetilamina en presencia de cloruro de aluminio en THF o 1 , 2 -dimetoxietano a temperatura ambiente dentro de 1-2 horas en rendimiento de hasta el 90%. Alternativamente, esta invención demuestra que en modalidades preferidas, la luteína se somete a una desoxigenación alílica selectiva por el tratamiento con una solución 3.0 en perclorato de litio-éter dietílico a temperatura ambiente para dar una mezcla principalmente de anhidroluteína I y (3R, 3iR) -a-criptoxantin . La luteína comercialmente disponible se aisla de los extractos de flores de caléndula y contiene aproximadamente de 5-7% de zeaxantina. Debido a que la zeaxantina no reacciona con TFA/Et3SiH o NaCNBH3/ZnI2 o NaCNBH3/ZnBr2 o Me3N.BH3/AlCl3 o Me2NH . BH3/AlCl3 o perclorato de litio-éter dietílico, se puede recuperar completamente el producto final . De la descripción anterior, alguien experto en la técnica puede determinar fácilmente las características esenciales de esta invención y sin alejarse del alcance y espíritu de la misma se pueden hacer diversos cambios y modificaciones de la invención para adaptarla a los diversos usos y condiciones sin una experimentación indebida. Todas la patentes, solicitudes de patente y publicaciones aquí citadas se incorporan como referencia en su totalidad. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

1. Reivindicaciones . Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un proceso para la conversión de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína a una mezcla de I, II, III (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina, caracterizado porque comprende hacer reaccionar la (3R , 3 ' R, 6 ' R) -luteína en presencia de un ácido fuerte y un donador de ión hidruro en un solvente clorado o en tolueno bajo una atmósfera inerte para dar una mezcla de I, II, III, (3R, 6 ' R) - -criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina . 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la (3R, 3 ' R, 6 ' R, ) - luteína comprende 85% de carotenoides totales . 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la (3R, 3 ' R, 6 ' R, ) -luteína comprende 97% de carotenoides totales . 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la ( 3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína comprende alrededor del 5-7% (3R, 3 ' R) zeaxantina . 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido fuerte es el ácido tri luoroacético (TFA) . 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el donador del ión hidruro es el trietilsilano (Et3SiH) . 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el solvente clorado es diclorometano o 1 , 2-dicloroet no . 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un equivalente molar de (3R, 3' R, 6r R) -luteina contiene alrededor del 5-7% de ( 3R, 3 ' R) -zeaxantina en un solvente clorado y se agita con alrededor de 2-3 equivalentes de Et3SiH y alrededor de 3.0-3.5 equivalentes de TFA a temperatura ambiente por alrededor de 5-10 horas bajo una atmósfera inerte 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado por que la mezcla de anhidroluteina I, II, III, (3R, 6' R) - -criptoxantina y ( 3R) -ß-criptoxantina se aisla al neutralizar el ácido fuerte con una base y desplazar el solvente clorado con un alcohol de alta ebullición por destilación hasta que los carotenoides se cristalizan del alcohol acuoso. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además re olectar los carotenoides cristalinos, lavarlos con acetona o alcohol y secar bajo alto vacio a alrededor de 40-60°C. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los carotenoides cristalinos se lavan a temperatura ambiente a 0°C a -20°C con un solvente de hidrocarburos C5-C7 o éter de petróleo para eliminar los carotenoides Z(cis) y dar una mezcla cristalina de todos los carotenoides todos E(trans) enriquecidos en la (3R,3'R)-zeaxantina recuperada. 12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los carotenoides cristalinos se someten a una cromatografía en columna que emplea un solvente de hidrocarburos en combinación con acetona o metil etil cetona, acetato de etilo, un éter C4-Ce, o mezclas de los mismos para obtener una mezcla pura de (3R, 6 ' R) -oc-criptoxantina y (3R) -ß-criptoxantina ( una mezcla separada de anhidrolutelnas I, II, III y (3R, 3 ' R, ) - zeaxantina pura. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el solvente de hidrocarburo es pentano, hexano, heptano o éter de petróleo y los éteres C4-C6 son éter dietílico, éter diisopropílico, metil tert-butil éter, 1,2-dimetoxietano , o tetrahidrofurano . 14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque (a) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contiene alrededor de 5-7% de (3R, 3 ' R) zeaxantina o mezclas de (a) y (b) se convierten primero a una mezcla de anhidroluteínas y se deja luego este producto reaccionar con una ácido fuerte y un donador de iones hidruro en un solvente clorado o tolueno bajo una atmósfera inerte para dar una mezcla de anhidroluteínas sin reaccionar, (3R, 6' R) -a-criptoxantina, ( 3R) -ß-criptoxantina y (3R, 3' R) -zeaxantina recuperada. 15. Un proceso para la conversión de (a) (3R, 3' R, 6' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contiene de 5-7% de ( 3R, 3 ' R) -zeaxantina o mezclas de (a) y (b) con una mezcla de anhidroluteínas I, II, III, caracterizado porque comprende hacer reaccionar (3R, 3' R, 6'R) -luteína con ácido fuerte o un ácido mineral acuoso en un solvente a temperatura ambiente para dar una mezcla de anhidroluteínas y la (3R,3'R, )-zeaxantina recuperada. 16. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ácido fuerte es TFA, trifluoruro de boro, ácido sulfúrico acuoso, ácido clorhídrico acuoso o ácido fosfórico acuoso, el solvente es diclorometano, 1,2-dicloroetano, tetrahidrofurano, metil tert-butil éter, tolueno o un alcohol C1-C4. 17. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ácido fuerte es TFA. 18. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el donador del ión hidruro es Et3SiH. 19. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el solvente es diclorometano, 1,2-dicloroetano o tolueno. 20. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque un equivalente molar de las anhidroluteínas I, II y III, que contienen del 6-10% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina en un solvente clorado o en tolueno, ae agita con alrededor de 2.8-3 equivalentes de Et3SiH y alrededor 3.8-12 equivalentes de TFA a temperatura ambiente por alrededor de 2.5-6 horas bajo una atmósfera inerte para dar una mezcla de anhidroluteínas sin reaccionar, (3R;6'R)-cc-criptoxantin , (3R) -ß-criptoxantina y (3R, 3 ' R) - zeaxantina recuperada. 21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque la mezcla de producto se trata al neutralizar el ácido con una base orgánica o acuosa, y desplazar el solvente clorado o el tolueno con un alcohol de alta ebullición por destilación bajo presión reducida hasta que los carotenoides se cristalizan del alcohol acuoso. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los carotenoides cristalinos se recolectan y se lavan con acetona y alcohol y se secan bajo alto vacío a 40-60°C. 23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el producto cristalino se lava a temperatura ambiente o de 0°C a -20°C con un solvente de hidrocarburos C5-C7 o un éter de petróleo para separar los Z (cis) -carotenoides y producir una mezcla cristalina de carotenoides que son todos E(trans) enriquecidos en (3R,3'R)-zeaxantina recuperada. 24. Un proceso para la conversión de (a) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contiene de 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina o mezclas de los mismos a (3R,6'R)-a-criptoxantina, caracterizado porque comprende hacer reaccionar la (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con un haluro de zinc y cianoborohidruro de sodio en un solvente clorado, o un éter a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte para dar (3R, 6 ' R) - -criptoxantina y (3R, 3 ' R) -zeaxantina recuperado. 25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el solvente clorado es diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano y el éter es metil tert-butil éter (TBME) . 26. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque un equivalente mol de la (3R, 3'R,6'R) -luteína que contiene de 5-7% ( 3R, ' R) - zeaxantina en un solvente clorado o TBME se agita con 7.5 equivalentes de NaCNBH3 y 4.0 equivalentes de yoduro de zinc o bromuro de zinc a temperatura ambiente por 1-5 horas bajo una atmósfera inerte para dar (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R,3'R)-zeaxantina recuperado. 27. El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el producto se trata al filtrar la mezcla de (3R, 6 ' R) - -criptoxantina y (3R, 3 ' R) - zeaxantina y se evapora el solvente clorado o el TBME bajo presión reducida por desplazamiento con un alcohol de ebullición superior hasta que los carotenoides se cristalizan completamente. 28. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque los carotenoides cristalizados se recolectan por centrifugación o filtración y se lavan con alcohol o acetona. 29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque comprende además secar los cristales bajo alto vacío a 60°C para obtener una mezcla de (3R,3'R-zeaxantina recuperada y (3R, 6 ' R) -cc-criptoxantina . 30. Un proceso para la conversión de (a) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contienen de 5-7% de (3R, 3 ' R) - zeaxantina o mezclas de los mismos a (3R,6'R)-a-criptoxantina , caracterizado porque comprende hacer reaccionar (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con un complejo de borano-trimetilamina o de borano-dimetilamina en presencia de cloruro de aluminio en un primer solvente a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte para dar (3R,6'R)-a-criptoxantina y (3R, 3 ' ) - zeaxantina recuperada, en donde el primer solvente es un éter. 31. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el éter es tetrahidrofurano o 1,2-dimetoxietano . 32. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque un equivalente mol de (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína que contiene de 5-7% (3R, 3 'R) -zeaxantina en un éter se agita con alrededor de un equivalente de 6 moles de un complejo de boranotrimetilamina o boranodimetilamina en presencia de alrededor de un equivalente de 2.3 moles de cloruro de aluminio a temperatura ambiente por alrededor de 1-2 horas bajo una atmósfera inerte para dar (3R,6R')-oc-criptoxantina y (3R, 3 ' R) - zeaxantina recuperada. 33. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la (3R, 6 ' R) - -criptoxan ina y (3R,3'R)-zeaxantina recuperada se aislan al dividir en una solución acuosa de bicarbonato de sodio, separar la capa orgánica resultante y evaporar el solvente hasta que una mezcla de (3R, 6 ' R) -a-criptoxantina y (3R , 3 ' R) - zeaxantina sin reaccionar se cristaliza. 34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el primer solvente es tetrahidrofurano y el segundo solvente se selecciona de grupo que consiste de acetato de etilo y un éter C4-C6 se agrega junto con el bicarbonato de sodio acuoso antes de que se separe la capa orgánica . 35- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la mezcla cristalizada se recolecta por centrifugación o filtración y se lava con un alcohol o acetona . 36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque comprende además secar la mezcla cristalizada lavada bajo alto vacío a 60°C para obtener una mezcla de ( 3R, 3 ' R) - zeaxantina y (3R, 6 ' R) - -criptoxantina recuperada . 37. Un proceso para la conversión de (a) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contiene de 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina o una mezcla (a) y (b) a una mezcla de anhidroluteína I y (3R, 6 ' R) - -criptoxantina , caracterizado porque comprende hacer reaccionar (3R, 3 ' R, 6 ' R) - luteína con una solución de éter de perclorato de litio en presencia de un donador de ión de hidruro a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte para dar una mezcla de anhidroluteína I, (3R, 6 ' R) -a-criptoxatina y (3R, 3 ' R) -zeaxantina recuperada. 38. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el donador de ión hidruro es Et3SiH. 39. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el éter es éter etílico, éter isopropílico o TBME . 40. Un método para la conversión de (3R,3'R,6'R) -luteína a una mezcla de anhidroluteína I y 3R, 6 ' R) - -criptoxantína , caracterizado porque comprende hacer reaccionar (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con perclorato de litio y un donador de un ión hidruro en un solvente orgánico. 41. Un método para la conversión de (3R, 3' R, 6' R) -luteína a una mezcla de anhidroluteína I y ( 3R, 6' R) - -criptoxantina, caracterizado porque comprende hacer reaccionar un mol equivalente de luteína, que contiene de 5-7% (3R,3'R)-zeaxantina en éter dietílico con un equivalente de 167 moles de perclorato de litio en presencia de 3.5-4.0 equivalentes mol de Et3SiH a temperatura ambiente bajo una atmósfera inerte durante la noche para dar una mezcla de anhidroluteína I, ( 3R, 6' R) -a-criptoxantina y (3R, 3' R) -zeaxantina recuperada. 42. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque la mezcla de producto de anhidroluteína I, ( 3R, 6' R) -a-criptoxantina y (3R, 3' R) -zeaxantina recuperado se aisla por adición de agua, separación de la capa orgánica, y desplazamiento del éter con un hidrocarburo o alcohol de ebullición superior por destilación hasta que los carotenoides se cristalizan completamente. 43. El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los cristales se separan por filtración y por centrifugación. 44. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque comprende además secar los carotenoides cristalinos bajo alto vacío a 60°C para dar una mezcla de anhidroluteína I, ( 3R, 6' R) -a-críptoxatina y (3R,3'R)-zeaxantina recuperada. 45. Un proceso para la conversión de (a) (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína (85% de carotenoides totales) o (b) luteína purificada (97% de carotenoides totales) que contiene de 5-7% de (3R, 3 ' R) -zeaxantina o mezclas de los mismos a (3R,6'R)-a-criptoxantina , caracterizado porque comprenden hacer reaccionar (3R, 3 ' R, 6 ' R) -luteína con bromuro o yoduro de zinc y trifluoroacetoxi borohidruro de sodio en un solvente clorado bajo una atmósfera inerte para dar (3R,6'R)- -criptoxantina y (3R, 3 ' R) -zeaxantina recuperada. 46. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque el solvente clorado es diclorometano o 1 , 2 -dicloroetano . 47. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque la reacción se lleva a cabo alrededor de 0-5°C. 48. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque alrededor de 1.3 equivalentes mol de bromuro o yoduro de zinc y alrededor de 4 equivalentes mol de trifluoroacetoxi borohidruro de sodio reaccionan a 0°C por hasta alrededor de 5 horas para dar un producto crudo. 49. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque una solución acuosa de bicarbonato de sodio se agrega al producto crudo, se separa la capa orgánica resultante y se seca después . 50. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la capa orgánica seca se evapora por un desplazamiento gradual con un alcohol de ebullición superior hasta que cristaliza la ( 3R, 6' R) -cx-criptoxantina . 51. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque la ( 3R, 6' R) -a-criptoxantina cristalizada se recolecta y los cristales se lavan con un alcohol y aceton . 52. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque los cristales lavados se secan bajo vacio.