WO1999048901A2 - Sucrose-n-alkylasparaginate, ihre herstellung und verwendung - Google Patents

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WO1999048901A2
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alkyl
radical
mmol
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Gerhard Kretzschmar
Hans-Ulrich Hoppe
Tilmann Brandstetter
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Aventis Research & Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • A01N25/30—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests characterised by the surfactants
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    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/26—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from heterocyclic compounds

Definitions

  • the invention relates to sucrose-N-alkylasparaginates of the formula (I) according to FIG. 1, their preparation and use.
  • Sucrose as a hydrophilic component, is converted with fatty acid derivatives according to common processes to the known sucrose fatty acid esters (FIG. 2), which can be used as industrial auxiliaries and additives due to their amphiphilic properties.
  • the known compounds according to FIG. 2 are described as non-toxic, non-irritating to the skin and readily biodegradable.
  • esters of sucrose according to FIG. 2 are mainly produced on an industrial scale by means of transesterification processes:
  • sucrose is reacted with fatty acid methyl ester R ⁇ COMe in the presence of a basic catalyst in a solvent such as dimethylformamide or dimethyl sulfoxide (JP 04,247,095).
  • a solvent such as dimethylformamide or dimethyl sulfoxide (JP 04,247,095).
  • the fatty acid ester is dispersed in a solution of the carbohydrate using an emulsifier. The solvent is removed before the actual esterification takes place (EP 0254376).
  • the known transesterification processes are very expensive both in terms of their process control and product isolation.
  • the reaction parameters pressure and temperature have to be carefully checked and to obtain the sucrose esters it has to be extracted and distilled several times.
  • the high reaction temperatures in combination with the long reaction times lead to discoloration of the products, which can only be reversed using complex cleaning processes.
  • a further disadvantage of the compounds according to FIG. 2 is that they are used as monoesters. as diesters show surface-active properties, but because of their limited solubility in water they can only be used to a limited extent as surfactants.
  • the monoesters dissolve poorly in cold water, while the diesters are only emulsifiable in water.
  • EP 0324595 describes “amino-functional compounds as builders / dispersants in cleaning agents” which are obtained by adding amino acids to maleate half-esters of polyols. The latter are obtained by reacting maleic anhydride, in particular with polyvinyl alcohol, also including sucrose. Although the reaction of maleic anhydride with alcohols has been known for a long time, the subsequent reaction with amino acids is problematic since this requires a balanced system of buffers and bases which suppresses the alkaline back-reaction of the maleate half-ester, preferably NaOH / Na2CO3.
  • the maleate half ester of sucrose according to Fig. 3 is e.g. as a builder (CO / builder) in detergents (DE 2148279).
  • R 8 is a C 8 -C 22 -alkyl or alkenyl radical
  • R 9 and Rn inter alia, also hydrogen and Rio can also mean a carboxyl group.
  • such “acidic esters” cannot be produced by the multi-stage process described in DE 2739343, because only “basic esters” of sucrose are accessible thereafter, ie completely esterified carboxylates in which the carboxyl group (radical R-
  • the object of the present invention was therefore to provide new derivatives of sucrose which are easy to prepare and can be used as surface-active compounds.
  • "acid esters" of sucrose have the required properties.
  • the present invention therefore relates to sucrose-N-alkylasparaginates of the formula (I)
  • R1 independently of one another, identically or differently, a group selected from hydrogen, a compound of the formula (II)
  • R is CnH 2 n + ⁇ or C n H2n, where n is an integer from 2-28, preferably from 6-22, especially from 12-18, a compound of the formula (III)
  • M + is hydrogen, an alkali metal ion and / or an alkaline earth metal ion, preferably a sodium, potassium, lithium, magnesium, calcium and / or ammonium ion, with the requirement that at least one radical R 1 is a compound of the formula (II) is.
  • the “basic esters” in DE 2739343 are described as clearly water-soluble, resinous and little or practically non-foaming.
  • the “acid esters” of the formula (I) according to the invention are partially crystalline but amorphous solids with only limited water solubility, with very stable, good foam-forming emulsions are formed. This is particularly surprising because aliphatic esters of carboxylic acids are generally less water-soluble than their salts.
  • the present invention therefore provides novel sucrose-N-alkylasparaginates of the formula (I) which can be prepared surprisingly smoothly in high yields by a two-stage one-pot process and which are widely biodegradable, physiologically compatible and surface-active substances can be used.
  • the compounds according to the invention are notable for the fact that at least one and up to eight Ri radicals represent a 3-alkylamino-substituted half-ester radical of 1,4-butanedicarboxylic acid or its salts according to formula (II).
  • M ® H ⁇
  • the compounds according to the invention - as is typical for amino acids - can also be used as internal salts (betaines) with protonation of the Amino function are present.
  • M ® is preferably an ion of the alkali and alkaline earth metals such as Na ® , K ® , Li ® , Mg 2+ , Ca 2+ and NH 4 ® , particularly preferably sodium or potassium ions or mixtures thereof.
  • Suitable alkylamino radicals NHR 2 come from primary amines (monoalkylamines
  • R 2 NH2 of chain lengths C2 to C28 > preferably of commercially available fatty amines with chain lengths of CQ to C22, in particular of C12 to Cis, which are also hydrogenated from more or less wide production cuts, for example from coconut, from palm, Soybean or tallow oil fats are obtained, especially from decyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl or octadecylamines or from residues derived from coconut, palm, soybean or tallow oil fats. Accordingly, the compounds according to the invention can also carry different radicals.
  • coconut fat generally contains a mixture of hexane, octane, decane, lauric, myristic, palmitic, stearic, behen, oil and linoleic acid residues.
  • Palm oil generally contains a mixture of myristic, palmitic, stearic, oil and linoleic acid residues.
  • Soybean oil contains, inter alia, residues with a carbon chain length of 14, 16, 18, 20 and 22 carbon atoms, usually C 14 unsaturated, C 16 monounsaturated and saturated, C ⁇ monosaturated, triple and triple unsaturated and saturated, C20 monounsaturated and saturated and C 22 is saturated. Taigfett generally contains residues with 14, 16 and 18 carbon atoms.
  • radicals R 1 can also be present in sulfated form, the sum of the radicals A, B and C naturally not being able to exceed the number 8.
  • Another object of the present invention is a process for the preparation of a sucrose-N-alkylasparaginate of formula (I), wherein in a first step sucrose is acylated with maleic acid or a derivative of maleic acid, and in a second step one to eight molar equivalents of amine of the formula R 2 NH 2 with R 2 equal to C n H 2 n + ⁇ , where n is an integer from 2-28, preferably 6-22, especially 12-18 the maleate sucrose formed in the first step is added.
  • the process according to the invention consists in the acylation of the sucrose with preferably maleic anhydride (MSA) and the subsequent addition of fatty amines to the CC double bond of the intermediate maleat sucrose, preferably without isolation or purification of the intermediate.
  • Another suitable acylating agent is maleic acid chloride.
  • the fatty acid residue is not introduced directly by acylation of the OH groups of the sucrose, but indirectly via the addition of the fatty amines to the preferably non-isolated intermediate. This creates an N-alkylated aspartic acid, which acts as a linker group for the lipophilic alkyl radical. Both substeps are largely stoichiometric in terms of additions without the formation of stoichiometric amounts of salt as by-products.
  • the acylation is carried out in the presence of a catalyst, preferably in the presence of a basic metal salt, in particular a carbonate, bicarbonate, acetate and / or formate.
  • a basic metal salt in particular a carbonate, bicarbonate, acetate and / or formate.
  • a basic metal salt in particular a carbonate, bicarbonate, acetate and / or formate.
  • a basic metal salt acts as a catalyst in the acylation with MSA and for the neutralization of the carboxylate formed.
  • By-products are, depending on the metal salt, the easily separable acetic acid or carbon dioxide.
  • the formation of the carboxylate salt advantageously prevents the consumption of a salt-bound fatty amine equivalent, which would then no longer be available for the subsequent addition to the CC double bond.
  • the carboxylate group formed in the first step additionally improves the hydrophilic properties and the water solubility of the surface-active substances. Surprisingly, the process manages completely without addition of aqueous bases and buffer systems, for example as described in the application EP 0324595, which is therefore particularly advantageous.
  • the sucrose-N-alkylaspartate is sulfonated in a further step, preferably up to two radicals R 1 using one of the methods familiar to the person skilled in the art Functionalization of hydroxyl and amino groups can be sulfonated.
  • the reaction products are reacted in the same reaction vessel or after separating off the intermediates with the calculated amount of a sulfonating reagent, if appropriate after adding an inert solvent such as dichloromethane, tetrahydrofuran or dioxane.
  • Suitable sulfonating reagents are e.g. B. S ⁇ 3 ) CISO3H, DMF-SO3 and / or pyridine-S ⁇ 3.
  • the advantages of the process according to the invention compared to the known production processes are the high reactivity of the maleic anhydride and the nucleophilic attack of the fatty amine on the electrophilic CC double bond, as a result of which further purification steps, expensive auxiliary bases or auxiliary reagents, such as catalysts, can be dispensed with for this reaction step .
  • the process also makes it possible to provide a large number of differently substituted compounds of the formula (I) with tailored application properties and areas of use.
  • the yields in the two-stage one-pot process are over 90%.
  • Sucrose and the correspondingly calculated amount of, for example, maleic anhydride and, for example, an equivalent amount of a basic metal salt (MX), such as, for example, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium acetate, sodium formate, lithium acetate or potassium acetate, preferably sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate or sodium acetate, are in bulk or in a suitable solvent, for example in N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), dioxane, N-methylpyrrolidone (NMP), DMSO, tetrahydrofuran (THF) or in mixtures of these solvents, preferably in N , N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, DMSO, dioxane or in mixtures of these solvents, at temperatures from 20 ° C to the boiling point of the solvent or solvent mixture in question, preferably at temperatures in the range from approximately 20 to approximately 140 ° C., in particular at temperatures
  • the reaction is complete after the sucrose has been completely consumed, which is easily detectable by thin layer chromatography. Then the amount of the relevant alkylamine R 2 NH2 or the alkylamine mixture calculated in accordance with the desired DS is added and in the same reaction vessel at temperatures from about 0 ° C. to the boiling point of the solvent or the solvent mixture in question, preferably at temperatures of about 20 to about 60 ° C. until the reaction is complete after analysis by thin layer chromatography.
  • the end product partially precipitated as a colorless solid during the reaction, which can be filtered off, washed and dried.
  • the main amount of the solvents used is preferably distilled off and the product is isolated by stirring in a low-boiling solvent.
  • the product can also be precipitated from the reaction solution by adding the appropriate amount of solvent.
  • Suitable solvents for the stirring and precipitation processes are ethyl acetate, hexane, methyl isobutyl ketone, acetone and the like. After thorough vacuum drying, the solid end product is obtained as a colorless, odorless powder.
  • the negative counter ion used has an effect, for example, on the surfactant properties of the compound according to the invention. By the appropriate selection of the counter ion, for example a paraffin sulfonates, tailor-made thickeners can be produced in formulations for shampoos and other cosmetic cleaning agents as well as for liquid surfactant systems.
  • the products obtained are in the same reaction vessel or after separation of the intermediates with the appropriate amount of the sulfonating reagent, preferably up to 2 molar equivalents of the sulfonating reagent, if appropriate after adding an inert solvent such as, for example Dichloromethane, tetrahydrofuran or dioxane.
  • Preferred sulfonating reagents are e.g. B. SO3 CISO3H, DMF-SO3 or pyridine-S ⁇ 3.
  • the compounds of the formula (I) obtained by the process according to the invention are characterized by means of analytical and spectroscopic methods such as TLC, H NMR and mass spectroscopy and elemental analysis.
  • the DS of the products can be determined by means of the proton ratio (integration of the ' ⁇ NMR signals) and by means of elemental analysis.
  • alkylamine R 2 NH2 to the sucrose maleates or to mixtures of intermediates, which can contain up to 8 residues R 1 , generally takes place stoichiometrically until the maleate-CC double bond is completely reacted with a certain amine RI NH2.
  • the amine R ⁇ NH2 can also be used substoichiometrically while maintaining unsaturated maleate substructures, for example in order to achieve a certain water solubility of the products.
  • a mixture of several different alkylamines can also be used. Accordingly, the compounds according to the invention can also carry different radicals.
  • the ratio of hydrophilicity to hydrophobicity which determines the surface-active properties of the compounds according to the invention, is adjusted via the structure of the alkyl substituents R 2 and their degree of substitution (DS).
  • the DS can be adjusted via the molar ratio of alkylamine R 2 NH2 to sucrose.
  • the water solubility of the compounds according to the invention can optionally also be adjusted via additional sulfonate groups, in that a higher number of N-alkyl aspartate residues can be compensated for by preferably up to two sulfonate groups.
  • the compounds according to the invention have a total of up to eight radicals R 1 , the DS being between 1 and 8. As the DS increases, the lipophilicity of the compounds increases and their water solubility decreases accordingly. At the same time, this effect can be compensated for by the carboxylate or sulfonate groups introduced. As already explained, the amphoteric character and the water solubility of the surface-active substances can be modulated in a simple manner, which is important for the intended areas of use. For cosmetic applications, for example in shampoos or bath additives, but also in household cleaning agents, such as in dishwashing detergents, good foaming power and good foam stability are important.
  • ampho- tere character of the compounds can be expected a special skin tolerance and skin protection effect, since a favorable interaction with the collagen of the skin can occur.
  • the hydrophilic carboxylate groups of the asparagine substructure or, if appropriate, additional sulfonate groups ensure good washability from the skin, which is particularly important for body cleansing.
  • the DS is therefore preferably approximately 1-3, in particular ⁇ 3, and for low-calorie fat substitutes for foods, preferably approximately> 3, in particular approximately 4-8.
  • melting points and taste sensations can be controlled via the composition of the R 2 residues and the DS value: Only those fatty substances with a melting point above body temperature and which are not liquid at room temperature give a pleasant taste sensation.
  • a coordinated taste sensation for example for a substitute for cocoa butter, can be achieved by a corresponding mixture of fatty amines of different chain lengths, by C-12 (lauryl-), C-16 (palmityl-), C-10 (caprinyl-), C-14 (Myristyl) and C-18 (stearyl) amines can be used in coordinated proportions.
  • sucrose-N-alkyl aspartate according to the invention is surface-active compounds, in particular the use of one or more sucrose-N-alkyl asparaginates according to the invention as an additive in hygiene, cleaning, cosmetic, food and / or medicinal products in pesticides or for the prevention and / or control of water pollution by chemicals and / or oil, for example as an additive in soaps, abrasives, all-purpose cleaners, dishwashing detergents, detergents, shampoos, heavy duty detergents and / or bath additives, the degree of substitution DS of at least one sucrose N-alkyl aspartate is preferably between 1 to about 4.
  • sucrose-N-alkylasparaginate is used together with at least one other surface-active substance (co-surfactant), the co-surfactant preferably being selected from alkyl polyglycosides, 6-0-monoesteralkyl glycosides, alcohol ether sulfates or alkyl glucamides.
  • co-surfactant preferably being selected from alkyl polyglycosides, 6-0-monoesteralkyl glycosides, alcohol ether sulfates or alkyl glucamides.
  • Another object of the present invention is the use of a sucrose-N-alkyl aspartate according to the invention as a low-calorie fat substitute, the degree of substitution DS of at least one sucrose N-alkyl aspartate preferably being between about 4 and 8.
  • sucrose-N-alkyl aspartate according to the invention is in the form of an aqueous solution, an emulsion, a suspension, a jelly, a cream, a paste or a powder.
  • surfactants can be influenced by the action of these surface-active substances in their foaming ability by promoting the rising and bursting of the gas bubbles (defoaming).
  • foam control agents are used in particular in dishwashing detergents and in many technical processes such as paper and sugar production.
  • the low toxicity and biocompatibility known from other sugar residues and from biosurfactants means that the compounds according to the invention also have similarly favorable properties.
  • biocompatible surfactants are used, for example, as auxiliaries in vaccine production, specifically for the isolation and purification of bacterial polysaccharides as vaccines (see, for example, WO97 / 30171).
  • a universal detergent can be, for example, 5-15% of a compound according to the invention, 3-5% of another foam regulator (soap or silicone oil), 30-40% of a builder (e.g. zeolite, polycarboxylate), 20-30% of a bleaching agent (e.g. sodium perborate), 0-10% of an adjusting agent (e.g. sodium sulfate), 1.5-4% of a bleach activator (e.g. tetraacetylethylene diamine), 0.2-2% of a stabilizer for perborate (e.g.
  • EDTA Mg silicate
  • an enzyme e.g. a protease
  • a graying inhibitor e.g. carboxymethyl cellulose
  • an optical brightener e.g. a stilbene or pyrazoline derivative
  • the invention relates in particular to aqueous solutions, soaps, cleaning agents such as abrasives, all-purpose cleaners, dishwashing detergents or detergents, shampoos, heavy-duty detergents, bath additives, foods, cosmetics, emulsions, suspensions, jellies, facial cleaners, cold wave and fixatives, surfactant preparations for babies, creams, pastes and Powder, at least one of the compounds according to the invention or mixtures thereof with other surface-active substances (co-surfactants), for example alkyl polyglycosides (APGs), 6-O-monoesteralkyl glycosides (Biosurf® types from Novo Nordisk), alcohol ether sulfates (AEs), or alkyl glucamides included.
  • APGs alkyl polyglycosides
  • Biosurf® types from Novo Nordisk alcohol ether sulfates
  • alkyl glucamides included.
  • the betaine structure of the N-alkyl aspartate specified in the compounds according to the invention is structurally very close to the aspartic acid naturally occurring in proteins. It can therefore be assumed that the tendency towards the formation of carcinogenic N-nitrosamines, as discussed, for example, with purely nonionic amphiphiles, such as the N-alkylglucamines, does not exist.
  • surface-active compounds are used in formulations for active substances with which an improved absorption of active substances is to be achieved (drug delivery systems).
  • Cyclosporin for example, is formulated as a "microemulsion preconcentrate".
  • vitamins such as vitamins A and K
  • solubilizing formulations in micellar form there are very few suitable surface-active substances which, on the one hand, have a good ability to include sufficiently stable Active ingredients and on the other hand have zwitterionic properties at low critical micelle concentration and low toxicity. Particularly desirable is the ability to form stable vesicles.
  • larger structures can also be formulated according to the scheme K1-S1'-S2-K2-S2'-S3-K3-S3 'etc., K1 "head group molecule 1", S1 "tail group molecule 1", S1' “others Tail group of molecule 1 "etc. means.
  • Pharmaceutical or cosmetic active ingredients can be incorporated into such vesicles, which can lead to an improved form of administration of the active ingredients.
  • transfection reagents usually lipids such as DOTAP or DC cholesterol (SIGMA, Saint Louis, MO) or mixtures of neutral and cationic lipids are used for this purpose.
  • lipids such as DOTAP or DC cholesterol (SIGMA, Saint Louis, MO) or mixtures of neutral and cationic lipids are used for this purpose.
  • the cationic structural element promotes the complexation of the DNA and the lipid part the integration into The cell membrane
  • the compounds according to the invention which as amino acids acids can be in the physiologically protonated form.
  • the compounds according to the invention can therefore be used for in vitro or in vivo transfection of cells, in particular skin cells, in order, for example, to cure genetically caused skin diseases.
  • the transfection of skin cells with retroviral expression vectors is e.g. in Deng., H. et al., Nature Biotechnology, 1997, Vol. 15, 1388-1391.
  • sucrose-N-alkylasparaginates according to the invention as a transfection reagent.
  • the compounds according to the invention can be used in various application forms (formulations), for example in the food, pharmaceutical or hygiene sector.
  • the form of application is adapted to the respective area of application.
  • Fig. 1 shows schematically the production of the sucrose-N-alkyl asparaginates according to the invention and the calculation of the degree of substitution DS.
  • Fig. 2 shows known sucrose fatty acid esters.
  • Fig. 3 shows a male half-ester of sucrose.
  • sucrose 30.0 g (87.6 mmol) of sucrose, 10.2 g (96.2 mmol, 2.2 equiv. Na ⁇ ) sodium carbonate and 18.9 g (192.8 mmol, 2.2 equiv.) Maleic anhydride 2 hours at 80 ° C and then 3 hours at 100 ° C in 150 ml of dry N, N-dimethylformamide with stirring. According to the thin layer chromatogram, the sucrose then reacted completely. 37.6 g (203 mmol, 2.32 equiv.) Of 1 -dodecylamine were added and the mixture was stirred for a further 3 hours at 50 ° C. and for a further 2 hours at 70 ° C.
  • the solvent was largely distilled off in vacuo and replaced with ethyl acetate while stirring.
  • the DS was determined by integrating the 1 H NMR spectrum from the ratio of the sucrose CHO signals and the N-dodecyl aspartate signals.
  • the product was filtered off as a colorless solid, washed with ethyl acetate and dried in vacuo at 70 ° C. Yield: 66.3 g (98.6%).
  • sucrose 30.0 g (87.6 mmol) of sucrose, 10.2 g (96.4 mmol) of sodium carbonate and 18.9 g (192.8 mmol, 2.2 equiv.) Of maleic anhydride were mixed in 100 at 50 ° C. for 3 hours ml of dry dimethyl sulfoxide reacted with stirring. According to the thin layer chromatogram, the sucrose then reacted completely. 40.0 g of genamine ⁇ 12R100D [from coconut fat, average molecular formula CH 3 (CH 2 ) i2.3 NH 2 ] were added and the mixture was stirred at 40 ° C. for a further 3 hours. During the reaction, some of the product precipitated out as a colorless solid.
  • Table 1 shows that the compounds according to the invention reduce the surface tension of water.
  • the compounds according to the invention have excellent solubilization properties.
  • the compounds are therefore suitable, for example, for detergents, dishwashing detergents and cleaning agents and as formulation auxiliaries in the pharmaceutical and agricultural sectors.
  • Active pharmaceutical ingredients and food additives for which no suitable dosage form is available can be better solubilized in water or incorporated into other formulations.
  • Obvious examples of proof of efficacy include doxorubicin (tumor therapy), amphotericin (treatment of mycoses) and vitamins (additive).
  • 50 mg of vitamin E (tocopherol) was absorbed smoothly by only 150 mg of the compound from Example 1 without the addition of solvent (see Table 3).
  • a dispersion test in water (25 ml) was carried out analogously to that described in Example 14: Tab. 3
  • Example 16 Preparation of active ingredient formulations for crop protection agents and for the treatment of seeds
  • Fungicides which are difficult to dissolve in water and insecticides in spray liquors (foliar sprays) or in seed dressings (seed treatment) can be better formulated with additions of the compounds according to the invention.
  • a typical formulation is made up, for example, of 20-600 g of a fungicide or 10-500 g of an insecticide, 50-150 g of an antifreeze such as ethylene glycol or propylene glycol, 2-10 g of a defoamer, 2-100 g of a compound according to the invention and water (make up 1 liter of formulation).
  • Example 17 Hand washing test on healthy and sensitive / diseased skin
  • Citric acid adjusted to the physiological p ⁇ value of healthy skin, which is approximately 5.5. Hand washing tests with this solution resulted in a subjectively pleasant, irritation-free skin feeling as well as an excellent cleaning effect on healthy and also on stressed, sensitive skin, which is burdened by chronic dermatosis. A comparable treatment with ordinary soap caused the subject to develop severe itching in about 5 minutes, which was then treated with a corticosteroid ointment. had to.
  • Formulations containing the compounds according to the invention are therefore particularly suitable for frequent washing, showering and bathing for sensitive or diseased skin, and also for cleaning, in particular, youthful skin. The subjectively mild character obviously gives the compounds a stabilizing effect on the protective acid mantle of the skin.
  • a detergent To produce 1 kg of a detergent, 150 g of the compounds according to the invention (e.g. from Example 3), 200 g of complexing agents, e.g. Zeolite, 30 g detergent protease, 35 g sodium citrate, 80 ml ethanol and optionally fragrances and dyes mixed and made up to 1 kg with water.
  • complexing agents e.g. Zeolite, 30 g detergent protease, 35 g sodium citrate, 80 ml ethanol and optionally fragrances and dyes mixed and made up to 1 kg with water.
  • OECD 301 B substances can be classified as readily biodegradable if at least 60% of the carbon is mineralized to carbon dioxide after 28 days of contact with an activated sludge mixed population.
  • a compound according to the invention (sample from Example 1) was metabolized to 60.3% after only 18 days. The substance is therefore very easily biodegradable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Sucrose-N-alkylasparaginat der Formel (I) sowie deren Herstellung und Verwendung.

Description

Beschreibung
Sucrose-N-Alkylasparaginate, ihre Herstellung und Verwendung
Die Erfindung betrifft Sucrose-N-alkylasparaginate der Formel (I) gemäß Fig. 1 , deren Herstellung und Verwendung.
Sucrose wird als hydrophile Komponente mit Fettsäurederivaten nach geläufigen Verfahren zu den bekannten Sucrosefettsäureestem (Fig. 2) umgesetzt, die auf- grund ihrer amphiphilen Eigenschaften als industrielle Hilfs- und Zusatzstoffe eingesetzt werden können. Die bekannten Verbindungen gemäß Fig. 2 werden als nichttoxisch, nicht hautreizend und gut biologisch abbaubar beschrieben. Sucroseacetate mit R1 = OAc werden z.B. in Waschmitteln als Bleichmittelaktivatoren und mit län- gerkettigen Fettsäureresten als grenzflächenaktive Verbindungen eingesetzt. Auf- grund der sehr günstigen physiologischen Eigenschaften liegen weitere Einsatzgebiete in der Nahrungsmittelindustrie als Emulgatoren z.B. in Backwaren und Schokolade sowie in kosmetischen Formulierungen. Trotz dieser Vorzüge und obwohl die Verbindungen gemäß Fig. 2, in denen bis zu 8 Fettsäurereste über Esterbindungen direkt an die OH-Gruppen der Sucrose gebunden sein können, schon seit längerem bekannt sind, werden sie doch nur in geringem Umfang als grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Sie finden bevorzugt nur Anwendungen im Kosmetik-, Nahrungsmittel- und Pharmabereich, wo besondere dermatologische und toxikologische Anforderungen gestellt werden. Ursache hierfür ist insbesondere deren aufwendige und teure Herstellung, die einer breiteren kommerziellen Nutzung entgegenstehen. Dagegen haben sich z.B. die aus der strukturell einfacheren Glucose in technisch einfacherer Weise zugänglichen Sorbitanfettsäureester bereits seit vielen Jahren einen Markt als Emulgatoren erobert. Für den breiteren kommerziellen Einsatz von Produkten, die aus der besonders preiswerten und in großen Mengen verfügbaren Sucrose erhältlich sind, z.B. als Reinigungsmittel oder Kosmetika für den Konsum- güterbereich, ist vor allem ein kostengünstiges Herstellungsverfahren derselben erforderlich. Die schon bekannten Ester der Sucrose gemäß Fig. 2 werden im technischen Maßstab hauptsächlich mittels Umesterungsverfahren hergestellt: Im Lösemittelverfahren wird Sucrose in Gegenwart eines basischen Katalysators in einem Lösemittel wie Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid mit Fettsäuremethy- lestern R^ COMe umgesetzt (JP 04,247,095). Im Mikroemulsionsverfahren wird der Fettsäureester in einer Lösung des Kohlenhydrats mit Hilfe eines Emulgators disper- giert. Das Lösemittel wird entfernt bevor die eigentliche Veresterung stattfindet (EP 0254376). Im lösemittelfreien Verfahren, dem sogenannten Direktverfahren, wird der Fettsäure-methylester in der Schmelze mit Sucrose und einem basischen Katalysa- tor umgesetzt (GB 1399053). In anderen Verfahren finden Lipasen Verwendung (DE 3430944). Schließlich kann die Veresterung von Sucrose auch mit Carbonsäurechloriden oder -anhydriden durchgeführt werden. In für technische Großproduktionen wenig geeigneten Verfahren werden hierbei teure Hilfsbasen, wie z.B Pyridin oder N,N-Dimethylaminopyridin benötigt (DE 19542303). In der letztgenannten Offenle- gungsschrift werden Gemische oxidierter Sucrosen, insbesondere von Sucrosemo- nocarbonsäuren eingesetzt, die ihrerseits in einem aufwendigen Oxidationsverfahren in niedrigen Ausbeute z.B. nach DE 4307388 herstellbar sind.
Die bekannten Umesterungsverfahren sind sowohl hinsichtlich ihrer Prozeßführung als auch der Produktisolierung sehr aufwendig. Die Reaktionsparameter Druck und Temperatur müssen sorgfältig kontrolliert werden und zur Gewinnung der Sucrosee- ster muß mehrmals extrahiert und destilliert werden. Zudem führen die hohen Reaktionstemperaturen in Kombination mit den langen Reaktionszeiten zur Verfärbung der Produkte, die nur mittels aufwendiger Reinigungsverfahren wieder aufgehoben werden kann. Ein weiterer Nachteil der Verbindungen gemäß Fig. 2 ist, daß sie zwar als Monoester -bzw. als Diester grenzflächenaktive Eigenschaften zeigen, sie sind jedoch aufgrund ihrer begrenzten Löslichkeit in Wasser nur eingeschränkt als Tensi- de verwendbar. Die Monoester lösen sich schlecht in kaltem Wasser, während die Diester in Wasser nur emulgierbar sind. Das erwähnte Mehrstufenverfahren nach DE 19542303 versucht deshalb die Umgehung dieser Problematik durch eine oxida- tive Einführung der zusätzlichen Carboxylatgruppe im Sucrosemolekül. ln EP 0324595 werden „aminofunktionelle Verbindungen als Builder/Dispergiermittel in Reinigungsmitteln" beschrieben, die durch Addition von Aminosäuren an Maleat- Halbester von Polyolen gewonnen werden. Letztere werden durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid insbesondere mit Polyvinylalkohol erhalten, wobei auch Sucro- se mit aufgeführt wird. Obwohl die Reaktion von Maleinsäureanhydrid mit Alkoholen schon länger bekannt ist, ist die nachfolgende Umsetzung mit Aminosäuren problematisch, da hierfür ein ausgewogenes System von Puffern und Basen erforderlich ist, das die alkalische Rückreaktion des Maleat-Halbesters unterdrückt. Bevorzugt wird hierbei NaOH/Na2Cθ3 zugesetzt. Die überschüssigen Basen müssen neutrali- siert und die Salze als Nebenprodukte abgetrennt werden. Außerdem sind aufwendige Reinigungsschritte erforderlich und die Ausbeuten sind nicht quantitativ, da der Maleat-Halbesters mit wässriger Alkalilauge naturgemäß durch Verseifung wieder abgespalten wird.
Der Maleathalbester der Sucrose gemäß Fig. 3 wird z.B. als Gerüststoff (CO-/ Buil- der) in Waschmitteln beschrieben (DE 2148279).
In DE 2739343 werden „basische" oberflächenaktive Ester von aliphatischen Polyolen beschrieben, wobei als Polyhydroxyverbindung auch Sucrose verwendet werden kann. Als eine Säurekomponente werden Verbindungen der allgemeinen Formel Rβ-
N(Rg)-CH(R-|o)-CH(R-| i)-COOH angegeben, wobei R8 ein C8-C22-Alkyl- oder Alke- nylrest, R9 und Rn u.a. auch Wasserstoff und Rio u.a. auch eine Carboxylgruppe bedeuten kann. Derartige „saure Ester" können jedoch nicht nach dem in DE 2739343 beschriebenen Mehrstufenverfahren hergestellt werden, weil danach nur „basische Ester" von Sucrose zugänglich sind, d.h. vollständig veresterte Carboxy- late, in denen auch die Carboxylgruppe (Rest R-|rj) in veresterter, nicht jedoch in protonierter oder anionischer Form vorliegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher, neue Derivate der Sucrose bereitzu- stellen, die leicht herstellbar sind und als oberflächenaktive Verbindungen verwendet werden können. Überraschenderweise besitzen „saure Ester" der Sucrose die geforderten Eigenschaften.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Sucrose-N-alkylasparaginate der Formel (I)
Figure imgf000006_0001
(l)
worin R1 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden eine Gruppe ausgewählt aus Wasserstoff, eine Verbindung der Formel (II)
Figure imgf000006_0002
(ll)
mit R gleich CnH2n+ι oder CnH2n, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise von 6-22, vor allem von 12-18 ist, eine Verbindung der Formel (III)
Figure imgf000006_0003
(III) und/oder ein Rest der Formel (IV)
ff . .
0=S— O M (IV)
ist und M+ gleich Wasserstoff, ein Alkalimetallion und/oder ein Erdalkalimetallion, vorzugsweise ein Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calcium- und/oder Ammoniumion, mit der Vorgabe, daß mindestens ein Rest R1 eine Verbindung der Formel (II) ist.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können durch das in DE 2739343 beschriebene Verfahren nicht hergestellt werden, weil hierfür in einem zu- sätzlichen Syntheseschritt eine chemoselektive Abspaltung der mit R-IQ bezeichneten Estergruppe durchgeführt werden müßte. Dies ist aber mit bekannten Methoden nicht möglich, da hierbei gleichzeitig die über die andere Carboxylgruppe in Rg-
N(Rg)-CH(R-|o)-CH(R«| i )-COOH gerade geknüpfte Esterbindung wieder zurückgespalten würde. Diese Verseifung tritt bereits bei milden pH-Werten unterhalb pH=10 ein. Zusätzlich werden die „basischen Ester" in DE 2739343 als klar wasserlöslich, harzartig und wenig oder praktisch gar nicht schäumend beschrieben. Demgegenüber sind die erfindungsgemäßen „sauren Ester" der Formel (I) teilkristalline aber amorphe Feststoffe mit nur begrenzter Wasserlöslichkeit, wobei sehr stabile, gut schaumbildende Emulsionen entstehen. Dies ist vor allem deshalb überraschend, weil aliphatische Ester von Carbonsäuren generell weniger wasserlöslich als deren Salze sind.
Darüber hinaus kann man aus der Stöchiometrie der in den Beispielen von DE
2739343 beschriebenen Reaktionen schließen, daß es sich bei den beschriebenen „basischen Estern" um Abmischungen von Sucrose mit den Reaktionskomponenten der Formel R8-N(Rg)-CH(R<|o)-CH(R<| i)-Cθ2CH3 handelt. Beispielsweise wurden in Beispiel 6 der DE 2739343 137 Teile Sucrose mit 66 Teilen einer Verbindung der Summenformel C<i2H25NH-CH(COOCH3)(CH2COOCH3) umgesetzt. Rein rechne- risch könnte diese Umsetzung aber nur zu 128 Teilen des Produktes geführt haben. Tatsächlich wurden aber 189 Teile Produkt erhalten. Bei der Differenz kann es sich nur um unumgesetzte Sucrose handeln, die klar wasserlöslich ist und in Wasser nicht schaumbildend wirkt. Tatsächlich wurde auch nur ein Gehalt an basischem Stickstoff von 1.4% festgestellt, der auch bei bloßer Abmischung der Substanzen (berechnet 1.4%) zu erwarten wäre. Das vorhergesagte Reaktionsprodukte hätte jedoch einen Stickstoffgehalt von theoretisch 2.2%. Auch der als Verseifungszahl angegebenen Wert von 123 erlaubt keinen Rückschluß auf die Bildung eines Reaktionsproduktes, weil von der Stöchiometrie her keine Veränderung der Verseifungs- zahl erwartet werden kann, und weil aus den eingesetzten 66 Teilen der Verbindung C«]2H25NH-CH(COOCH3)(CH2COOCH3) mit der theoretischen Verseifungszahl
122 in jedem Falle wieder praktisch dieselbe Verseifungszahl gefunden werden muß. Daraus ist zu folgern, daß die Umsetzungen in der DE 2739343 nicht zu den erfindungsgemäßen „sauren Estern" führen kann, eine Herstellung nicht beschreibt und somit diesbezüglich keinen Stand der Technik darstellt.
Die vorliegende Erfindung stellt daher neuartige Sucrose-N-alkylasparaginate der Formel (I) zur Verfügung, die sich überraschend glatt in hohen Ausbeuten nach einem Zweistufen-Eintopfverfahren herstellen lassen und als biologisch gut abbauba- re, physiologisch verträgliche und grenzflächenaktive Substanzen mit einer breiten Anwendung eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeichnen sich dadurch aus, daß mindestens einer und bis zu acht Reste Ri einen 3- alkylaminosubstitiuerten Halbesterrest der 1 ,4-Butandicarbonsäure oder deren Salze gemäß der Formel (II) darstellt.
Zur Regulierung der Löslichkeitseigenschaften können die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer bevorzugten Ausführungsform noch ein oder mehrere Maleatre- ste der Formel (III) enthalten, insbesondere gemäß der in Fig. 1 gegebenen Definition des Substitutionsgrades DS, der auch nicht-ganzzahlige Zwischenwerte ein- schließt, wobei die Summe der Reste A und B nicht den Wert DS = 8 übersteigt.
In metallfreier Form (M® = HΘ) können die erfindungsgemäßen Verbindungen - wie bei Aminosäuren typisch - auch als innere Salze (Betaine) unter Protonierung der Aminofunktion vorliegen. Vorzugsweise ist M® ein Ion der Alkali- und Erdalkalimetalle wie Na®, K®, Li®, Mg2+, Ca2+ sowie NH4 ®, besonders bevorzugt Natrium- oder Kaliumionen oder Mischungen derselben.
Geeignete Alkylaminoreste NHR2 stammen von primären Aminen (Monoalkylaminen
R2NH2) der Kettenlängen C2 bis C28> bevorzugt von kommerziell verfügbaren Fet- taminen mit Kettenlängen von CQ bis C22, insbesondere von C12 bis Cis, die aus mehr oder weniger breiten Produktionsschnitten, auch hydriert, beispielsweise aus Kokos-, aus Palm-, Soja- oder Talgölfetten gewonnen werden, vor allem von Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylaminen oder von Resten, die von Kokos-, Palm-, Soja- oder Talgölfetten abgeleitet sind. Demgemäß können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch unterschiedliche Reste tragen.
Kokosfett enthält im allgemeinen eine Mischung aus Hexan-, Octan-, Decan-, Laurin- , Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Behen-, Öl- und Linolsäureresten. Palmöl enthält im allgemeinen eine Mischung aus Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Öl- und Linolsäureresten. Sojaöl enthält unter anderem Reste mit einer Kohlenstoffkettenlänge von 14, 16, 18, 20 und 22 C-Atomen, wobei üblicherweise C14 ungesättigt, C16 einfach ungesättigt und gesättigt, Cιβ einfach, zweifach und dreifach ungesättigt und gesättigt, C20 einfach ungesättigt und gesättigt und C22 gesättigt ist. Taigfett enthält im allgemeinen Reste mit 14, 16 und 18 C-Atomen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können noch ein oder mehrere, vorzugsweise bis zu 2 Reste R1 auch sulfatiert vorliegen, wobei die Summe der Reste A, B und C naturgemäß nicht die Zahl 8 übersteigen kann.
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sucrose-N-alkylasparaginates der Formel (I), wobei in einem ersten Schritt Sucrose mit Maleinsäure oder einem Derivat von Maleinsäure acyliert wird, und in einem zweiten Schritt ein bis acht Moläquivalente Amin der Formel R2NH2 mit R2 gleich CnH2n+ι, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise 6 - 22, vor allem 12 - 18 ist, an die im ersten Schritt gebildete Maleatsucrose addiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Acylierung der Sucrose mit vorzugsweise Maleinsäure-anhydrid (MSA) und der nachfolgenden Addition von Fetta- minen an die CC-Doppelbindung der intermediär gebildeten Maleatsucrose vorzugsweise ohne Isolierung oder Reinigung des Zwischenproduktes. Ein anderes geeignetes Acylierungsmittel ist Maleinsäurechlorid. Der Fettsäurerest wird nicht direkt durch Acylierung der OH-Gruppen der Sucrose eingeführt, sondern indirekt über die Addition der Fettamine an das vorzugsweise nicht isolierte Zwischenprodukt. Dabei entsteht eine N-alkylierte Asparaginsäure, die als Linkergruppe für den lipophiien Alkylrest fungiert. Beide Teilschritte verlaufen weitgehend stöchiometrisch im Sinne von Additionen ohne die Bildung stöchiometrischer Salzmengen als Nebenprodukte.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Acylierung in Anwesenheit eines Katalysators, vorzugsweise in Anwesenheit eines basischen Metallsalzes, insbesondere eines Carbonats, Hydrogencarbonats, Acetats und/oder Formiats durchgeführt. Üblicherweise wird ein Äquivalent eines basischen Metallsalzes verbraucht, das als Katalysator bei der Acylierung mit MSA sowie zur Neutralisation des gebildeten Car- boxylates fungiert. Beiprodukte sind, je nach Metallsalz, die einfach abtrennbare Essigsäure bzw. Kohlendioxid. Gleichzeitig verhindert die Bildung des Carboxylatsalzes auf vorteilhafte Weise den Verbrauch eines salzgebundenen Fettamin-Äquivalentes, das dann nicht mehr für die nachfolgende Addition an die CC-Doppelbindung zur Verfügung stünde. Die im ersten Teilschritt gebildete Carboxylatgruppe bewirkt zusätzlich eine Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften und der Wasserlöslichkeit der grenzflächenaktiven Substanzen. Überraschenderweise kommt das Verfahren gänzlich ohne Zusätze wäßriger Basen und Puffersystemen aus, etwa wie in der Anmeldung EP 0324595 beschrieben, was daher besonders vorteilhaft ist.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einem weiteren Schritt das Sucrose-N-alkylasparaginat sulfoniert, wobei vorzugsweise bis zu zwei Reste R1 nach einer der dem Fachmann geläufigen Methoden zur Funktionalisierung von Hydroxyl- und Aminogruppen sulfoniert werden. Hierzu werden im Anschluß an die oben beschriebenen Umsetzungen die Reaktionsprodukte im gleichen Reaktionsgefäß oder nach Abtrennung der Zwischenprodukte mit der berechneten Menge eines Sulfonierungsreagenz, gegebenfalls nach Zugabe eines inerten Lösemittels wie beispielsweise Dichlormethan, Tetrahydrofuran oder Dioxan, umgesetzt. Geeignete Sulfonierungsreagenzien sind z. B. Sθ3) CISO3H, DMF-SO3 und/oder Pyridin-Sθ3.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu den bekannten Herstellungsverfahren sind die hohe Reaktivität des Maleinsäureanhydrids und der nucleophile Angriff des Fettamins an die elektrophile CC-Doppelbindung, wodurch für diesen Reaktionsschritt auf weitere Reinigungsschritte, teure Hilfsbasen oder Hilfsreagenzien, wie z.B. Katalysatoren, verzichtet werden kann. Durch die Wahl der Reste R1 und des Substitutionsgrades DS ermöglicht das Verfahren ferner die Be- reitstellung einer hohen Zahl verschieden substituierter Verbindungen gemäß Formel (I) mit maßgeschneiderten Anwendungseigenschaften und Einsatzgebieten. Zudem betragen die Ausbeuten in dem Zweistufen-Eintopfverfahren über 90%.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verbindungen gemäß Formel (I) mit definiertem DS läßt sich beispielsweise wie folgt durchführen:
Sucrose und die entsprechend berechnete Menge an beispielsweise Maleinsäureanhydrid und eine hierzu beispielsweise äquivalente Menge eines basischen Metallsalzes (MX), wie beispielsweise Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Natri- umacetat, Natriumformiat, Lithiumacetat oder Kaliumacetat, vorzugsweise Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder Natriumacetat, wird in Substanz oder in einem geeigneten Lösemittel, beispielsweise in N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N- Dimethylacetamid (DMA), Dioxan, N-Methylpyrrolidon (NMP), DMSO, Tetrahydrofu- ron (THF) oder in Mischungen dieser Lösemittel, vorzugsweise in N,N- Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, DMSO, Dioxan oder in Mischungen dieser Lösemittel, bei Temperaturen von 20°C bis zum Siedepunkt des betreffenden Lösemittels bzw. des betreffenden Lösemittelgemisches, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von ca. 20 bis ca. 140°C, insbesondere bei Temperaturen von ca. 40 bis ca. 120°C, umgesetzt.
Die Reaktion ist nach vollständigem Verbrauch der Sucrose abgeschlossen, was leicht dünnschichtchromatographisch nachweisbar ist. Danach wird die entsprechend dem gewünschten DS berechnete Menge des betreffenden Alkylamins R2NH2 bzw. des Alkylamin-Gemisches zugegeben und im gleichen Reaktionsgefäß bei Temperaturen von ca. 0°C bis zum Siedepunkt des Lösemittels bzw. des betreffenden Lösemittelgemisches, vorzugsweise bei Temperaturen von ca. 20 bis ca. 60°C gerührt, bis die Reaktion nach dünnschichtchromatographischer Analyse abgeschlossen ist.
Das Endprodukt fiel während der Reaktion teilweise als farbloser Feststoff aus, der abgesaugt, gewaschen und getrocknet werden kann. Vorzugsweise wird die Haupt- menge der verwendeten Lösemittel abdestilliert und das Produkt durch Ausrühren in einem niedrigsiedenden Lösemittel isoliert. Alternativ kann das Produkt auch aus der Reaktionslösung durch Zugabe der entsprechenden Lösemittelmenge ausgefällt werden. Geeignete Lösemittel für das Ausrühr- und das Fällverfahren sind Essigsäu- reethylester, Hexan, Methylisobutylketon, Aceton und dergleichen. Das feste End- produkt wird nach gründlicher Vakuumtrocknung als farbloses, geruchloses Pulver gewonnen.
Je nach Natur des eingesetzten Metallsalzes MX liefert das Verfahren das entsprechende Carboxylatsalz als Endprodukt, bevorzugt sind die Natrium- oder Kaliumsal- ze bzw. Mischungen derselben. Diese lassen sich auch mit äquivalenten Mengen an Protonensäuren in die freien Carbonsäuren (M® = H®) überführen, die aufgrund der vorhandenen sekundären Aminfunktion im Gleichgewicht mit der Betainform vorliegen. Durch vorsichtige Zugabe maximal eines weiteren Säureäquivalents kann die sekundäre Aminogruppe im Asparaginsäureteil noch protoniert weren, wobei bei- spielsweise Halogencarbonsäuren, aliphatische und aromatische Carbonsäuren und Sulfonsäuren verwendet werden können. Das verwendete negative Gegenion wirkt sich beispielsweise auf die Tensideigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindung aus. Durch die geeignete Auswahl des Gegenions, beispielsweise eines Paraffin- sulfonates, lassen sich so beispielsweise maßgeschneiderte Verdickungsmittel in Formulierungen für Schampoos und andere kosmetische Reinigungsmittel sowie für flüssige Tensidsysteme herstellen.
In einer weiteren Ausführungsform werden im Anschluß an die oben beschriebene Umsetzung die erhaltenen Produkte im gleichen Reaktionsgefäß oder nach Abtrennung der Zwischenprodukte mit der entsprechenden Menge des Sulfonierungsrea- genz, vorzugsweise bis zu 2 Moläquivalente des Sulfonierungsreagenz, gegeben- falls nach Zugabe eines inerten Lösemittels wie beispielsweise Dichlormethan, Te- trahydrofuran oder Dioxan, umgesetzt. Bevorzugte Sulfonierungsreagenzien sind z. B. SO3 CISO3H, DMF-SO3 oder Pyridin-Sθ3.
Die durch das erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Verbindungen der Formel (I) werden mittels analytischer und spektroskopischer Verfahren wie DC, ^ H NMR- und Massenspektroskopie sowie Elementaranalyse charakterisiert. Der DS der Produkte läßt sich mittels des Protonenverhältnisses (Integration des 'Η NMR-Signale) und mittels Elementaranalyse bestimmen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen ausgezeichnete grenzflächenaktive Eigenschaften auf und sind daher vielfältig als industrielle Hilfs- und Zusatzstoffe, beispielsweise als Tenside, Emulgatoren, Stabilisatoren, Weichmacher oder Löslich- keitsvermittler verwendbar. Ferner eignen sich diese Verbindungen mit DS = 4 - 8 als niederkalorische Fettersatzstoffe in Nahrungsmittel.
Bei Substitutionsgraden (DS) von 1 bis 7 werden durch Umsetzung mit z.B. MSA Substanzgemische erhalten, wobei vorwiegend die 3 primären OH-Gruppen reagieren. Unter speziellen Bedingungen ist auch die 2-OH-Gruppe der Glucose selektiv acylierbar (FR 2670493), wobei die Ausbeuten im allgemeinen niedrig sind, z.B. ca. 42% bei der selektiven enzymatischen Acylierung der 1 '-OH-Gruppe mit Methacryl- säurevinylester und Subtilisin in DMF (Chan, A.W.Y. & Ganem, B., Biocatalysis, 1993, 8, 163-169). Im allgemeinen gibt es eine absteigende Reaktivität in der Rei- henfolge HO-6 ca.= HO-6'> HO-1 '>HO-2 ca.= HO-3'. Verbindungen mit DS=2 und DS=3 haben demnach überwiegend die in Fig. 4 gezeigte Konstitution.
Die Addition des Alkylamins R2NH2 an die Sucrosemaleate bzw. an Gemische von Zwischenprodukten, die bis zu 8 Reste R1 enthalten können, erfolgt im allgemeinen stöchiometrisch bis zur völligen Umsetzung der Maleat-CC-Doppelbindung mit einem bestimmten Amin RI NH2. Das Amin R^ NH2 kann aber auch unterstöchiome- trisch unter Beibehaltung von ungesättigten Maleat-Teilstrukturen eingesetzt werden, beispielsweise um eine bestimmte Wasserlöslichkeit der Produkte zu erreichen. Au- ßerdem kann auch ein Gemisch aus mehreren unterschiedlichen Alkylaminen verwendet werden. Demgemäß können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch unterschiedliche Reste tragen. Das Verhältnis Hydrophilie zu Hydrophobie, das die oberflächenaktiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen bestimmt, wird über die Struktur der Alkylsubstituenten R2 und deren Substitutionsgrad (DS) eingestellt. Der DS kann über das Molverhältnis des Alkylamins R2NH2 zur Sucrose eingestellt werden.
Die Wasserlöslichkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen kann wahlweise auch über zusätzliche Sulfonatgruppen eingestellt werden, indem eine höhere Anzahl an N-Alkylasparaginatresten durch vorzugsweise bis zu zwei Sulfonatgruppen kompensiert werden kann.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen insgesamt bis zu acht Reste R1 auf, wobei der DS zwischen 1 und 8 liegt. Mit zunehmendem DS steigt grundsätzlich die Lipophilie der Verbindungen, und ihre Wasserlöslichkeit nimmt entsprechend stark ab. Gleichzeitig läßt sich dieser Effekt durch die eingeführten Carboxylat- bzw. Sulfonatgruppen wieder kompensieren. Wie bereits erläutert, läßt sich so in einfacher Weise der amphotere Charakter und die Wasserlöslichkeit der grenzflächenaktiven Substanzen modulieren, was für die vorgesehenen Einsatzgebiete bedeutsam ist. So ist für kosmetische Applikationen, z.B. in Schampoos oder Badezusätzen, aber auch in Haushalts-Reinigungsmitteln, wie z.B. in Geschirrspülmitteln, ein gutes Schaumbildevermögen und eine gute Schaumstabilität von Bedeutung. Der ampho- tere Charakter der Verbindungen läßt eine besondere Hautverträglichkeit sowie Hautschutzwirkung erwarten, indem eine günstige Wechselwirkung mit dem Kollagen der Haut eintreten kann. Hierbei kann die Ausbildung einer Schutzschicht den exzessiven Angriff von Tensiden auf obere Hautschichten und deren starke Entfettung und Reizung durch andere in einer Formulierung enthaltene anionische Tenside vermindert werden. Darüber hinaus sorgen die hydrophilen Carboxylatgruppen der Asparaginteilstruktur oder gegebenenfalls zusätzliche Sulfonatgruppen für eine gute Abwaschbarkeit von der Haut, was besonders für die Körperreinigung von Bedeutung ist.
Für grenzflächenaktive Substanzen, Tenside und Emulgatoren liegt der DS daher vorzugsweise bei ca. 1-3, insbesondere bei < 3 und für niederkalorische Fettersatzstoffe für Nahrungsmitteln vorzugsweise ca. bei > 3, insbesondere bei ca. 4-8. Bei den niederkalorischen Fettersatzstoffen lassen sich Schmelzpunkte und Geschmacksempfinden über die Zusammensetzung der Reste R2 und den DS-Wert steuern: So ergeben nur jene Fettstoffe ein angenehmes Geschmacksempfinden, deren Schmelzpunkt oberhalb der Körpertemperatur liegt und die bei Raumtemperatur nicht flüssig sind. Ein abgestimmtes Geschmacksempfinden, beispielsweise für einen Ersatzstoff der Kakaobutter läßt sich durch eine entsprechende Abmischung von Fettaminen unterschiedlicher Kettenlängen erreichen, indem C-12 (Lauryl-), C- 16 (Palmityl-), C-10 (Caprinyl-), C-14 (Myristyl-) und C-18 (Stearyl-)amine in abgestimmten Verhältnissen eingesetzt werden.
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginats als oberflächenaktive Verbindungen, insbesondere die Verwendung eines oder mehrerer erfindungsgemäßer Sucrose-N-alkylasparaginate als Zusatz in Hygiene-, Reinigungs-, Kosmetik-, Lebensund/oder Arzneimittel oder in Pestiziden oder zur Prävention und/oder Bekämpfung von Verschmutzungen des Wassers durch Chemikalien und/oder Öl, beispielsweise als Zusatz in Seifen, Scheuermittel, Allzweckreiniger, Geschirrspülmittel, Waschmittel, Haarwaschmittel, Vollwaschmittel und/oder Badezusatzmittel, wobei der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginats vorzugsweise zwischen 1 bis ca. 4 ist. ln einer besonderen Ausführungsform wird das Sucrose-N-alkylasparaginat zusammen mit mindestens einer anderen oberflächenaktiven Substanz (Co-Surfactant) verwendet, wobei das Co-Surfactant vorzugsweise ausgewählt ist aus Alkylpolygly- koside, 6-0-Monoesteralkylglykoside, Alkoholethersulfate oder Alkylglucamide.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginates als niederkalorischer Fettersatzstoff, wobei der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginates vorzugsweise zwischen ca. 4 und 8 ist.
Bei einem anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung liegt das erfindungsgemäße Sucrose-N-alkylasparaginat in Form einer wäßrigen Lösung, einer Emulsion, einer Suspension, eines Gelees, einer Creme, einer Paste oder eines Pulvers vor.
Die grenzflächenaktiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen eröffnen somit eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten. Die nachfolgenden Anwendungsbeispiele dienen zur Veranschaulichung der vielfältigen möglichen Einsatzgebiete und bedeuten keine Einschränkung auf diese Beispiele.
Beim Waschen und Reinigen bewirkt die Herabsetzung der Oberflächenspannung eine leichtere Schmutzablösung von der Faser und eine Stabilisierung der Schmutzbestandteile in der Waschflotte. In der Textilindustrie werden die Wasch-, Farbe- und Ausrüstungsvorgänge mit Hilfe von Tensiden verbessert und beschleunigt. Bei der Wollfärbung wird beispielsweise die durch den Färbeprozess verursachte Wollschä- digung vermindert, in Wasserstoffperoxid-Bleichbädern wirken die Tenside stabilisierend und die Dispergierwirkung für textile Farbstoffe erleichtert den Färbeprozess. In der Lederindustrie, bei der Pelzzubereitung und in der Papierindustrie sind Tenside wichtige Hilfsmittel. Auto- und Maschinenölen werden sie zur Bildung gleichmäßiger, nicht abreißender Schmierfilme zugesetzt. In Lacken und Anstrichmitteln verbessern sie die Benetzung und verzögern durch ihre Dispergierwirkung gleichzeitig das Absetzen der Farbpigmente beim Stehen der Farbe. In der Kosmetik, in der Lebensmittelindustrie, in der Medizin, in Desinfektionsmitteln und bei der Schädlingsbekämpfung wird die Verteilung der Wirkstoffe in einer flüssigen Phase oder seine Haftung auf einer Oberfläche erreicht. Weiterhin können sie als Emulgatoren für Backwaren und Speiseeis verwendet werden. Fußbodenpflegemittel, Möbel- und Autopoliermittel sowie Abbeizmittel enthalten typischerweise ebenfalls Tenside. Bei der Gewinnung von Erzen, Kohle und Kali wird das Aufschwimmen der festen Stoffe bewirkt, indem das Tensid diese an Luftblasen ankoppelt (Flotation). Andererseits können andere Tenside durch die Wirkung dieser oberflächenaktiven Substanzen in ihrem Schaumbildevermögen beeinflußt werden, indem das Aufsteigen und Zerplatzen der Gasblasen gefördert wird (Entschäumung). Solche Schaumbekämpfungsmittel werden insbesondere bei Geschirrspülmitteln und bei vielen technischen Pro- zessen wie der Papier- und Zuckerherstellung verwendet. Die von anderen Zuckerresten und von Biotensiden bekannte geringe Giftigkeit und Biokompatibilität ergibt, daß auch die erfindungsgemäßen Verbindungen ähnlich günstige Eigenschaften besitzen. Diese Vorteile können beispielsweise auch zur Bekämpfung von Tankerunglücken auf See und allgemein zur Bekämpfung von Ölverschmutzungen des Wassers genutzt werden, indem das Öl rascher verteilt wird ohne daß die Nachteile einer zusätzlichen Gewässerbelastung durch den Hilfsstoff auftreten.
Im Pharmabereich werden biokompatible Tenside beispielsweise als Hilfsstoffe bei der Impfstoffherstellung verwendet, und zwar zur Isolierung und Reinigung von bak- teriellen Polysacchariden als Impfstoffe (siehe z.B. WO97/30171 ).
In Waschmitteln machen Tenside je Verwendungszweck ca. 10-40% der Gesamtmenge aus. Die typische Zusammensetzung eines Universalwaschmittels kann z.B. 5-15% einer erfindungsgemäßen Verbindung, 3-5% eines anderen Schaumregula- tors (Seife oder Silikonöl), 30-40% eines Gerüststoffes (z.B. Zeolith, Polycarboxylat), 20-30% eines Bleichmittels (z.B. Natriumperborat), 0-10% eines Stellmittels (z.B. Natriumsulfat), 1 ,5-4% eines Bleichaktivators (z.B. Tetraacetylethylendiamin), 0,2- 2% eines Stabilisators für Perborat (z.B. EDTA, Mg-Silikat), 0.3-1 % eines Enzyms (z.B. eine Protease), 0,5-1 % eines Vergrauungsinhibitors (z.B. Carboxymethylcellu- lose), 0,1-0,3% eines optischen Aufhellers (z.B. ein Stilben- oder Pyrazolinderivat) und 0,1-0,2% eines Duftstoffes enthalten. Die Erfindung betrifft insbesondere wässrige Lösungen, Seifen, Reinigungsmittel wie Scheuermittel, Allzweckreiniger, Geschirrspülmittel oder Waschmittel, Haarwaschmittel, Vollwaschmittel, Badezusatzmittel, Lebensmittel, Kosmetika, Emulsionen, Suspensionen, Gelees, Gesichtsreiniger, Kaltwell- und Fixiermittel, Tensidpräparate für Babys, Cremes, Pasten und Pulver, die mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen oder auch Mischungen derselben mit anderen oberflächenaktiven Substanzen (co-surfactants), beispielsweise Alkylpolyglykosiden (APGs), 6-O- Monoesteralkylglykoside (Biosurf®-Typen von Novo Nordisk), Alkoholethersulfate (AEs), oder Alkylglucamide enhalten.
Die in den erfindungsgemäßen Verbindungen vorgegebene Betainstruktur des N- Alkylasparaginates kommt strukturell der in Proteinen natürlich vorkommenden As- paraginsäure sehr nahe. Somit ist davon auszugehen, daß die z.B bei rein nichtionischen Amphiphilen, wie den N-Alkylglucaminen, diskutierte Neigung zur Bildung von krebserzeugenden N-Nitrosaminen nicht besteht.
In der pharmazeutischen Industrie werden grenzflächenaktive Verbindungen in Formulierungen für Wirkstoffe eingesetzt, mit denen eine verbesserte Wirkstoffaufnahme erreicht werden soll (drug delivery Systeme). Cyclosporin z.B. wird als ein „microemulsion preconcentrate" formuliert. Auch bei Vitaminen, wie den Vitaminen A und K, gibt es solubilisierende Formulierungen in micellarer Form. Allerdings gibt es nur sehr wenige geeignete oberflächenaktive Substanzen, die einerseits ein gutes Vermögen zum hinreichend stabilen Einschluß von Wirkstoffen besitzen und die andererseits zwitterionische Eigenschaften bei niedriger kritischer Micellkonzentration und niedriger Toxizität aufweisen. Wünschenswert ist insbesondere die Fähigkeit zur Bildung stabiler Vesikel. Hierfür werden oberflächenaktive Substanzen mit kurzen hydrophilen Kopfgruppen und mit langen hydrophoben Ketten benötigt, wie sie beispielsweise in den Phosphatidylcholinen vorliegen. Ähnlich wie bei diesen Substanzen besitzen auch die erfindungsgemäße Verbindungen beispielsweise mit 2 langen Alkanketten (DS ca. 2) strukturelle Voraussetzungen zur Bildung stabiler Vesikel. Mischt man beispielsweise 4 g einer erfindungsgemäßen Verbindung mit DS = 2 und R2 = dodecyl in einem Liter Wasser so erhält man eine homogene, opak milchige Phase, die bei pH 5-7 über 8 Wochen lang stabil und unverändert bestehen bleibt. Die beobachtete Lichtstreuung wird vermutlich durch Mikrovesikel verursacht, für die ein minimaler Strukturausschnitt in Fig. 5 beispielsweise dargestellt ist.
Alternativ lassen sich auch größere Strukturen nach dem Schema K1-S1'-S2-K2- S2'-S3-K3-S3' usw. formulieren, wobei K1 „Kopfgruppe Molekül 1", S1 „Schwanzgruppe Molekül 1", S1 ' „weitere Schwanzgruppe von Molekül 1" usw. bedeutet. In solchen Vesikeln lassen sich pharmazeutische oder kosmetische Wirkstoffe einarbeiten, die zu einer verbesserten Darreichungsform der Wirkstoffe führen können. Als Wirkstoffe können auch therapeutische Gene, Antisense-Oligonucleotide oder retrovirale Expressionsvektoren in Frage kommen, für deren Applikation sogenannte Transfektionsreagenzien benötigt werden. In der Regel werden hierfür Lipide wie z.B DOTAP oder DC-Cholesterol (SIGMA, Saint Louis, MO) eingesetzt oder Mischungen neutraler und kationischer Lipide. Das kationische Strukturelement fördert die Kom- plexierung der DNA und der Lipidteil die Integration in die Zellmembran. Diese strukturellen Voraussetzungen treffen auch auf die erfindungsgemäßen Verbindungen zu, die als Aminosäuren in der physiologisch protonierten Form vorliegen können. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Verbindungen deshalb zur in vitro oder in vivo Transfektion von Zellen, insbesondere von Hautzellen verwendet werden, um beispielsweise genetisch bedingte Hauterkrankungen zu heilen. Die Transfektion von Hautzellen mit retroviralen Expressionsvektoren wird z.B. in Deng., H. et al., Nature Biotechnology, 1997, Vol. 15, 1388-1391 , beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung der erfindungsgemäßen Sucrose-N-alkylasparaginate als Transfektionsreagenz. Die er- findungsgemäßen Verbindungen können in verschiedenen Applikationsformen (Formulierungen) beispielsweise im Lebensmittel-, Arzneimittel- oder Hygienebereich eingesetzt werden. Die Applikationsform wird hierbei dem jeweiligen Anwendungsbereich angepaßt.
Die folgenden Figuren und Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken: Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt schematisch die Herstellung der erfindungsgemäßen Sucrose-N- alkylasparaginate und die Berechnung des Substitutionsgrades DS. Fig. 2 zeigt bekannte Sucrosefettsäureester. Fig. 3 zeigt einen Maleathalbester der Sucrose.
Fig. 4 zeigt Beispiele für Verbindungen mit DS = 2 und DS = 3. Weitere Maleatgrup- pen, von denen bis zu 6 bei DS = 2 und bis zu 7 bei DS = 3 vorliegen können, sowie Sulfonatgruppen, von denen vorzugsweise bis zu 2 Gruppen vorliegen können, sind in den Formeln nicht gezeigt. Die exakte Position der Substitu- enten kann variieren und von der hier gezeigten Darstellung abweichen. Fig. 5 zeigt einen minimalen Strukturausschnitt eines Mikrovesikels. Fig. 6 zeigt graphisch die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zur Schaumstabilität. Fig. 7 zeigt graphisch die Ergebnisse von Vergleichsversuchen zur Dispergierwir- kung.
BEISPIELE
Beispiel 1 : Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 2,0, R2 = dodecyl,
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 50°C in 150 ml trockenem N,N-Dimethylformamid gerührt. Nach Dünnschichtchromatogramm war die Sucrose dann quantitativ umgesetzt. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1 -Dodecylamin (Laurylamin) und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 50°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäu- reethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 83,9 g. Bezogen auf eine Zusammensetzung mit DS=2 der Summenformel C44H7sNa2N2θi7
(953 g/mol) betrug die Ausbeute 100%. Die H NMR-Zuordung (in CDCI3/CD3OD) ergab DS ca. 2,0: δ = 1 ,85 (t, Me), 1 ,25 (m, CgH 8), 2,6-3,3 (m, CH2NCHCH2),
2,30-5,40 (Sucrose-CHO). [Zuordnung im Vergleich zum N-Dodecylasparaginat C«]2H25NHCH(COONa)CH2COOCH3; durch die Micell- bzw. Vesikelbildung traten
Linienverbreiterungen und abweichende Verschiebungen auf, z.B. kann CH2COOSucrose auch dem breiten Multiplett bei δ = 1 ,95 zugeordnet werden. Beim
N-Dodecylasparaginat C<i2H25NHCH(COONa)CH2COOCH3 liegt das entsprechende CH2-Signal bei δ = 2,4 (CDCI3).] Elementaranalyse: N (gefunden) 2,7%, (N berechnet für DS=2,0: 2,9%), Na (gefunden) 4,2% (Na berechnet für DS = 2,0: 4,8%). Massenspektrum (Elektrospray, ESI-MS): [M<|-H+]~ = 624 (M<| = C28H51 NO14;
625); [M2]" = 908 (M2 = C44H80N2O17; 908); [(M1-2H++Na+)2]- = 1272; Im positiven Modus: [M+H+]+ = 626 (M<| = C2δH5i NO1 ; 625); [M^Na*] " = 648; [M2+H+]+ = 907; [(M1 +H+)2]+ = 1252.
Beispiel 2: Synthese mit Natriumcarbonat in DMF: DS = 2,1 , R2 = dodecyl
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 10,2 g (96,2 mmol, 2,2 equiv. Naθ) Natriumcarbonat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 80°C und dann noch 3 Stunden bei 100°C in 150 ml trockenem N,N- Dimethylformamid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 37,6 g (203 mmol, 2,32 equiv.) 1 -Dodecylamin und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 50°C und noch 2 Stunden bei 70°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 82,9 g (96% bezogen auf Produkt mit DS = 2.1
(c45,6H80,8Na2,1 N2,l Oi7,3 = 983,6 g/mol). 1 H NMR (CDCI3/CD3OD) ergab DS =
1 ,9-2,2 (Zuordnung siehe Beispiel 1). Elementaranalyse: N (gefunden) 2,7%, N (be- rechnet für DS = 2,1 : 3,0%), Na (gefunden) 4,8%, Na (berechnet für DS = 2,0: 4,9%). Massenspektrum (Elektrospray, ESI-MS): [M«|-H+]- = 624 (M-| = C28H51 N014; 625); [M2-H+]" = 907 (M2 = C44H8θN2θ17; 908); ^Mi-H+j" = 1249; [2M-ι +Na+-2H+]" = 1271. Im positiven Modus: [M+H+]+ = 626 (M-| = C28H51 NO14;
625); [M1+Na+]+ = 648; [M2+H+]+ = 907; [(M1 +H+)2]+ = 1252.
Beispiel 3: Synthese mit Natriumcarbonat in DMSO: DS = 1 ,9, R2 = dodecyl
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 5,1 g (48,1 mmol, 1 ,1 equiv. Na+) Natriumcarbonat und
9,5 g (96,9 mmol, 1 ,1 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 30° in 100 ml trockenem DMSO unter Rühren umgesetzt. Nach Zugabe von weiteren 5,1 g
(48,1 mmol, 1 ,1 equiv. Na+) Natriumcarbonat und 9,5 g (96,9 mmol, 1 ,1 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurde weitere 8 Stunden bei 30° und weitere 2 Stunden bei 60°C gerührt. Laut Dünnschichtchromatogramm war die Sucrose dann vollständig umgesetzt. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1 -Dodecylamin und rührte die Mischung 3 Stunden bei 30°C und 2 Stunden bei 40°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 75,4 g (93% für DS = 1 ,9).
Beispiel 4: Synthese mit Natriumacetat in DMSO: DS = 2,2, R2 = dodecyl
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 50°C in 100 ml trockenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1 -Dodecylamin (Laurylamin) und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 50°C und noch 2 Stunden bei 70°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Va- kuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 81 ,5 g (92% für DS = 2,2). Der DS wurde mittels Integration des 1 H NMR-Spektrums aus dem Verhältnis der Sucrose CHO- Signale und der N-Dodecylasparaginat-Signale ermittelt.
Beispiel 5: Synthese mit Natriumacetat in DMSO: DS = 1 ,0, R2 = dodecyl
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 2 Stunden bei 50°C in 100 ml trockenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchromato- gramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 17,9 g (96,4 mmol, 1 ,1 equiv.) 1 -Dodecylamin und rührte die Mischung weitere 6 Stunden bei 20°C. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 66,3 g (98,6%). Der DS wurde mittels Integration des H NMR-Spektrums aus dem Verhältnis der CHO-, Maleat- und N-Dodecyl-Signale zu ca. 1 ,0 ermittelt (c28H50NaNO14 = 647-7 g/ ol).
Beispiel 6: Synthese mit Natriumcarbonat in DMSO und Kokosfettamin C<|2: R2 = dodecyl
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 10,2 g (96,4 mmol) Natriumcarbonat und 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 50°C in 100 ml trok- kenem Dimethylsulfoxid unter Rühren umgesetzt. Laut Dünnschichtchromatogramm hatte die Sucrose dann vollständig reagiert. Man versetzte mit 40,0 g Genamin^ 12R100D [aus Kokosfett, durchschnittliche Summenformel CH3(CH2)i2,3 NH2] und rührte die Mischung weitere 3 Stunden bei 40°C. Während der Reaktion fiel das Produkt zum Teil als farbloser Feststoff aus. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Pro- dukt wurde als farbloser Feststoff abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 78,0 g (89% für DS = 2,2). Beispiel 7: Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 8, R2 = dodecyl
10,0 g (29,2 mmol) Sucrose, 21 ,6 g (263 mmol, 9 equiv.) Natriumacetat und 25,8 g (263 mmol) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 40°C in 150 ml trockenem N,N-Dimethylformamid gerührt. Die 1 H NMR-Analyse einer Probe in D2O zeigt nur noch geringe Mengen an Maleinsäureanhydrid (δ = 6,30 ppm) und die Bildung der olefinischen Maleatprotonen bei δ = 6,70 ppm und δ = 5,90 ppm im erwarteten Integrationsverhältnis. Man versetzte mit 48,7 g (263 mmol, 9 equiv.) 1 -Dodecylamin und rührte die Mischung 14 h bei 20°C. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vaku- um abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 73,0 g. (96%).
Beispiel 8: Synthese mit Natriumacetat in DMF: DS = 8, R2 = dodecyl/hexadecyl/ octadecyl (35/60/5%)
10,0 g (29,2 mmol) Sucrose, 21 ,6 g (263 mmol, 9 equiv.) Natriumacetat und 25,8 g (263 mmol) Maleinsäureanhydrid wurden 3 Stunden bei 40°C in 150 ml trockenem N,N-Dimethylformamid gerührt. Man versetzte mit einer Mischung aus 17,1 g (92,0 mmol) 1 -Dodecylamin, 38,1 g (157,8 mmol) 1-Hexadecylamin und 3,5 g (13,1 mmol) 1-Octadecylamin und rührte die Mischung 14 h bei 20°C. Das Lösemittel wurde weitgehend im Vakuum abdestilliert und unter Rühren durch Essigsäureethylester ersetzt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet. Ausbeute: 90,0 g. (99%).
Beispiel 9: Synthese von (1) ohne Verwendung von Lösemittel
30,0 g (87,6 mmol) Sucrose, 15,8 g (192,6 mmol, 2,2 equiv.) Natriumacetat wurden 20 Minuten bei 195°C Badtemperatur unter Vakuum (ca. 20 Torr) gerührt. Man kühlte bei Normaldruck auf 175°C (Badtemperatur) ab und tropfte langsam 18,9 g (192,8 mmol, 2,2 equiv.) geschmolzenes Maleinsäureanhydrid hinzu (5 Minuten). Die Mischung verfärbte sich bräunlich, fing an zu schäumen und wurde nach 2 Mi- nuten unter Rühren auf 125°C abgekühlt. Die 1H NMR-Analyse einer Probe in D20 zeigte nur noch geringe Mengen an Maleinsäureanhydrid (δ = 6,30 ppm) und die Bildung der olefinischen Maleatprotonen bei δ = 6,70 ppm und δ = 5,90 ppm im erwarteten Integrationsverhältnis. Man versetzte mit 35,7 g (193 mmol, 2,2 equiv.) 1 - Dodecylamin (Laurylamin), rührte die Mischung 20 Minuten bei 125°C und versetzte dann unter Siedekühlung und Rühren mit Essigsäureethylester. Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester gewaschen und im Vakuum bei 70°C getrocknet.
Beispiel 10: Monosulfonierung mit Chlorsulfonsäure
5,0 g (6,0 mmol) Produkt aus Beispiel 1 (RS 786) wurden in 50 ml Dichlormethan und 1 ml Dimethylsulfoxid suspendiert. Innerhalb 1 Stunde wurden 0,4 ml (6,0 mmol) Chlorsolfonsäure in 25 ml Dichlormethan bei Raumtemperatur zugetropft. Man rührte weitere 3 Stunden bei Raumtemperatur. Danach erhielt man eine klare Lösung. Das Lösemittel wurde unter Vakuum abgezogen. Anschließend wurde mit Essigsäureethylester ausgerührt, abgesaugt und unter Vakuum bei 60° getrocknet. Man erhielt 4,6 g farblosen Feststoff (RS 814).
Beispiel 11 : Monosulfonierung mit Pyridin-Sθ3-Komplex
5,0 g (6,0 mmol) Produkt aus Beispiel 1 (RS 786) wurden in 50 ml Dimethylformamid bei 70°C gerührt, bis sich der Feststoff fast vollständig gelöst hatte. Dann ließ man auf 30°C abkühlen und gab 1 ,0 g Schwefeltrioxid-Pyridin-Komplex zu. Man rührte 3 Stunden bei 30°C und 1 Stunde bei 60°C. Das Lösemittel wurde unter Vakuum ab- gezogen. Anschließend wurde mit Essigsäureethylester ausgerührt, abgesaugt und unter Vakuum bei 60°C getrocknet. Man erhielt 4,3 g farblosen Feststoff (RS 825).
Beispiel 12: Bestimmung der Oberflächenspannung
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, insbesondere die mit einem Acylierungsgrad bis zu DS = 3, hatten hervorragende grenzflächenaktive Eigenschaften. Tabelle 1 verdeutlicht, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen die Oberflächenspannung von Wasser vermindern. Die kritische Micellbildungskonzentration (CMC) und die Emiedrigung der Oberflächenspannung (σmin) wurden mit einem Tensiometer (Firma Lauda, Typ TD1 , Wasser doppelt destilliert, σmin = 71 ,8 mN/m) bei 25°C gemessen. Dabei wurde die Konzentration bis zur minimal aufzuwendenden Kraft gesteigert, um die CMC- und σmin -Werte zu erhalten.
Produkt aus Beispiel 1 : C44H7sNa2N2θi 7 = 953 g/mol (RS 786) Produkt aus Beispiel 5: C28H5fjNaNO-|4 = 647,7 g/mol (RS 795) Produkt aus Beispiel 10 (RS 814): C44H78Na2N2θ2θS = 1033 g/mol
Tabelle 1 : CMC- und σmin -Werte
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Aus den Ergebnissen der Tabelle 1 gehen die sehr guten Tensideigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen (1 ) hervor, die z.B ein kommerziell eingesetztes Standartensid (SDS) übertreffen.
Beispiel 13: Messung der Schaumhöhe und Schaumstabilität
In speziellen Anwendungsbereichen, z.B. für Geschirrspülmittel, werden gut schäumende Tenside benötigt. Daten über die Schaumeigenschaften erhält man z.B. nach der Ross-M/es-Methode (ASTM D1173-53, Oil & Soap 62, 1260, 1958). Danach läßt man 200 ml der Tensidlösung über eine Pipette mit 2,9 mm Innendurchmesser über 90 cm Fallhöhe in einen Meßzylinder mit 50 ml der gleichen Tensidlösung einlaufen. Die Schaumhöhe wurde unmittelbar abgelesen (t = 0, IFH = initial foam height) und dann zu gegebenen Zeitpunkten. Mit diesem Versuchsaufbau wurden die Schaumhöhen bei 25°C und mit einer 0,1 %-igen Konzentration der betreffenden erfindungs- Produkt aus Beispiel 1 : RS 786; Produkt aus Beispiel 5: RS 795. Die mit bis zu 20 g/l noch klar lösliche Substanz RS 795 zeigte nach leichtem Abfall der Schaumhöhe innerhalb der ersten 5 Minuten überraschenderweise praktisch keinen Abfall mehr in einem Zeitraum bis zu 2 Stunden. Auch die weniger gut lösliche Substanz RS 786, die sich nur bis zu 4 g/l klar in Wasser lösen ließ, zeigte nach anfänglichem Abfall eine hervorragende Schaumstabilität. Dagegen verschwand der Schaum von SDS innerhalb von ca. 100 Minuten praktisch vollständig (siehe Fig. 6). Die Schaumstabilität des nach Beispiel 10 hergestellten Sulfonates war ebenfalls hervorragend: Die Schaumhöhe sank hier von 33 mm (Produkt aus Beispiel 10) auf 24 mm innerhalb von 2 Stunden beim gleichen Testverfahren.
Beispiel 14: Dispergierwirkung
Zur Bestimmung der Solubilisierung von Sudan Rot B in Wasser mit den erfindungs- gemäßen Verbindungen wurden Lösungen verschiedener Konzentrationen (0,075 g, 0,150 g und 0,300 g in 25 ml Wasser) jeweils mit 12,5 mg Sudan Rot B versetzt. Der Farbstoff wurde durch Ultraschall dispergiert. Die Suspension wurde anschließend 70 min bei 7500 U/min zentrifugiert und membranfiltriert. Die Extinktion der überstehenden klaren Lösung wurde photometrisch bei einer Wellenlänge von 516 nm (Kü- vettenlänge 1 cm) gemessen. Als Nullprobe diente eine Lösung von Sudan Rot B in Wasser (12,5 mg in 25 ml). Die als „Caprylat" bezeichnete Verbindung ist ein Ca- prylat der oxidierten Sucrose aus Beispiel 10 in DE 19542303. Diese Vergleichsverbindung ist demnach deutlich weniger wirksam als z.B. die Verbindung aus Beispiel 1. Das gleiche trifft bei niedrigen Konzentrationen bis 0,3 Gew% auf die niedriger substituierte Verbindung aus Beispiel 5 zu (siehe Tab. 2, Fig. 7).
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Diese Meßergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen ausgezeichnete Solubiiisierungseigenschaften aufweisen. Die Verbindungen eignen sich deshalb beispielsweise für Wasch-, Spül- und Reinigungsmittel sowie als Formulierungshilfsmittel im Arzneimittel- und im Landwirtschaftsbereich.
Beispiel 15: Solubilisierung eines Wirkstoffes
Pharmazeutische Wirkstoffe und Lebensmittelzusatzstoffe, für die keine geeignete Darreichungsform erhältlich ist, können besser in Wasser solubilisiert oder in andere Formulierungen eingearbeitet werden. Naheliegende Beispiele zum Wirksamkeitsnachweis sind etwa Doxorubicin (Tumortherapie), Amphotericin (Behandlung von Mykosen) und Vitamine (Zusatzstoff). Im vorliegenden Beispiel wurden 50 mg Vitamin E (Tocopherol) von nur 150 mg der Verbindung aus Beispiel 1 ohne Lösemittelzusatz glatt absorbiert (siehe Tab. 3). Ein Dispergierversuch in Wasser (25 ml) wurde analog wie in Beispiel 14 beschrieben durchgeführt: Tab. 3
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Beispiel 16: Herstellung von Wirkstoff-Formulierungen für Pflanzenschutzmittel und zur Behandlung von Saatgut
Schwer in Wasser lösliche Fungizide und Insektizide in Spritzbrühen (foliar sprays) oder in Saatbeizen (seed treatment) können mit Zusätzen der erfindungsgemäßen Verbindungen besser formuliert werden. Eine typische Formulierung wird beispielsweise aus 20-600 g eines Fungizids oder 10-500 g eines Insektizids, 50-150 g eines Frostschutzmittels wie Ethylenglycol oder Propylenglycol, 2-10 g eines Entschäumers, 2-100 g einer erfindungsgemäßen Verbindung und Wasser (Auffüllen auf 1 Liter Formulierung) zubereitet.
Beispiel 17: Handwaschversuch auf gesunder und auf empfindlicher/kranker Haut
2 g des Produktes aus Beispiel 2 bilden bei 20°C in 100 ml Wasser eine farblose, feinporig-schaumbildende Emulsion vom P|-|-Wert ca. 9. Diese Emulsion wurde mit
Citronensäure auf den physiologischen pπ-Wert der gesunden Haut eingestellt, der bei ca. 5,5 liegt. Handwaschversuche mit dieser Lösung ergaben auf gesunder und auch auf strapazierter, empfindlicher und durch eine chronische Dermatose belasteter Haut ein subjektiv angenehmes, reizungsfreies Hautgefühl sowie einen hervorragenden Reinigungseffekt. Eine vergleichbare Behandlung mit gewöhnlicher Seife führte bei der Versuchsperson innerhalb von ca. 5 Minuten zu einer stark juk- kenden Hautrötung, die anschließend mit einer Corticosteroidsalbe behandelt wur- den mußte. Die erfindungsgemäßen Verbindungen enthaltende Formulierungen eignen sich deshalb besonders zum häufigen Waschen, Duschen und Baden bei empfindlicher oder kranker Haut, und auch zur Reinigung insbesondere der jugendlichen Haut. Der subjektiv milde Charakter verleiht den Verbindungen offensichtlich einen den Säureschutzmantel der Haut stabilisierenden Effekt.
Beispiel 18: Herstellung eines Haarwaschmittels
Zur Herstellung von 1 kg eines Haarwaschmittels werden 60 g der erfindungsgemä- ßen Verbindung (z.B. aus Beispiel 1 ), 130 g Cocamido-propyl-betain, 15 g NaCI, 1 ,5 g Konservierungsmittel (z.B. Kaliumsorbat und/oder Natriumbenzoat), 0,5 g Allanto- in, 2 g Natriumformiat, 7 g Natriumeitrat und 1 g Parfümöl gemischt und auf 1 kg mit Wasser aufgefüllt. Man erhält so ein haut- und haarverträgliches, hochwirksames Haarwaschmittel.
Beispiel 19: Herstellung eines Scheuermittels
Zur Herstellung von 1 kg eines Scheuermittels werden 30 g der erfindungsgemäßen Verbindung (z.B. aus Beispiel 2), 20 g Octadecylpolyethylenglykolether, 45 g Penta- natriumtriphosphat und 2 g Duftstoff gemischt und mit Quarzmehl auf 1 kg aufgefüllt.
Beispiel 20: Herstellung eines Waschmittels
Zur Herstellung von 1 kg eines Waschmittels werden 150 g der erfindungsgemäßen Verbindungen (z.B. aus Beispiel 3), 200 g Komplexbildner, z.B. Zeolith, 30 g Waschmittelprotease, 35 g Natriumeitrat, 80 ml Ethanol und gegebenenfalls Duft- und Farbstoffe gemischt und mit Wasser auf 1 kg aufgefüllt.
Beispiel 21 : Herstellung eines Badezusatzmittels
Zur Herstellung von 1 kg eines Badezusatzmittels werden 20 g der erfindungsgemäßen Verbindung (z.B. aus Beispiel 3), 45 g Kokosfettsäureethanolamid, 50 g Man- delöl, 10 g Natriumchlorid, 3,5 g KonservierungsmittetI, 10 g Hexadecanol, und 10 g Parfüm gemischt und mit Wasser auf 1 kg aufgefüllt.
Beispiel 22: Prüfung der Bioabbaubarkeit
Entsprechend OECD 301 B können Stoffe als leicht bioabbaubare eingestuft werden, wenn nach 28-tägigen Kontakt mit einer Belebtschlamm-Mischpopulation mindestens 60% des Kohlenstoffs zu Kohlendioxid mineralisiert werden. In diesem Test wurde eine erfindungsgemäße Verbindung (Probe aus aus Beispiel 1 ) bereits nach 18 Tagen zu 60,3% verstoffwechselt. Die Substanz ist demgemäß sehr leicht bioab- baubar.

Claims

Patentansprüche
1. Sucrose-N-alkylasparaginat der Formel (I)
Figure imgf000032_0001
(l)
worin R1 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden eine Gruppe ausgewählt aus Wasserstoff, eine Verbindung der Formel (II):
Figure imgf000032_0002
(li)
mit R2 gleich CnH2n+ι oder CnH2n, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise 6-22, vor allem 12-18, ist, eine Verbindung der Formel (IM)
Figure imgf000032_0003
(III)
und/oder ein Rest der Formel (IV) ff . .
0=S— O M (IV)
ist und M+ gleich Wasserstoff, ein Alkalimetallion und/oder ein Erdalkalimetallion, vorzugsweise ein Natrium-, Kalium-, Lithium-, Magnesium-, Calcium- und/oder Ammoniumion mit der Vorgabe, daß mindestens ein Rest R1 eine Verbindung der Formel (II) ist.
2. Sucrose-N-alkylasparaginat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Substitutionsgrad des Restes R1 (DS) durch folgende Formel festgelegt wird: DS = n x [Rest der Formel (II)] + [0 bis (8-n)] x [Rest der Formel (III)] + (0 bis m) x [Rest der Formel (IV)], wobei m = 2 bei n = 1-6 und m = 1 bei n = 7 und n < 8.
3. Sucrose-N-alkylasparaginat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß R2 gleich ein Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl- oder Octadecylrest oder ein Rest abgeleitet von Kokos-, Palm-, Soja- oder Talgölfetten, oder Mischungen davon ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Sucrose-N-alkylasparaginates der Formel (I), dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt Sucrose mit Maleinsäure oder einem Derivat von Maleinsäure acyliert wird, und in einem zweiten Schritt ein bis acht Moläquivalent Amin der Formel R2NH2 mit R2 gleich CnH2n+ι oder CnH2n, worin n eine ganze Zahl von 2-28, vorzugsweise 6 - 22, vor allem 12 - 18, ist, an die im ersten Schritt gebildete Maleatsucrose addiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Acylierungsre- aktion in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein basisches Metallsalz, vorzugsweise ein Carbonat, Hydrogencarbonat, Acetat und/oder Formiat ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Schritt das erhaltene Sucrose-N-alkylasparaginat sulfoniert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu zwei Reste R1 sulfoniert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfonie- rung mit SO3, CISO3H, DMF-SO3 und/oder Pyridin-S03 durchgeführt wird.
10. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einem der Ansprüche 1 -3 als oberflächenaktive Verbindung.
11. Verwendung eines oder mehrerer Sucrose-N-alkylasparaginate gemäß einem der Ansprüche 1-3 als Zusatz in Hygiene-, Reinigungs-, Kosmetik-, Lebensund/oder Arzneimittel oder in Pestiziden oder zur Prävention und/oder Be- kämpfung von Verschmutzungen des Wassers durch Chemikalien und/oder Öl.
12. Verwendung nach Anspruch 11 als Zusatz in Seifen, Scheuermittel, Allzweckreiniger, Geschirrspülmittel, Waschmittel, Haarwaschmittel, Vollwaschmittel und/oder Badezusatzmittel.
13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginats zwischen 1 bis ca. 4 ist.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sucrose-N-alkylasparaginat zusammen mit mindestens einer anderen oberflächenaktiven Substanz (Co-Surfactant) verwendet wird.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Co- Surfactant ausgewählt ist aus Alkylpolyglykoside, 6-0-Monoesteralkylglykoside, Alkoholethersulfate oder Alkylglucamide.
16. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einer der Ansprüche 1 - 3 als niederkalorischer Fettersatzstoff.
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Substitutionsgrad DS mindestens eines Sucrose-N-alkylasparaginates zwischen ca. 4 und 8 ist.
18. Verwendung eines Sucrose-N-alkylasparaginats gemäß einem der Ansprüche 1 - 3 als Transfektionsreagenz.
19. Sucrose-N-alkylasparaginat gemäß einem der Ansprüche 1 -3 in Form einer wäßrigen Lösung, Emulsion, Suspension, Gelee, Creme, Paste oder Pulver.
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