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Dokumentenidentifikation DE69523388T2 16.05.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0695509
Titel Flüssige L-N-Menthol-Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung
Anmelder Takasago International Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yamamoto, Takeshi, Hiratsuka-shi, Kanagawa, JP;
Ohta, Hideaki, Hiratsuka-shi, Kanagawa, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69523388
Vertragsstaaten CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 31.07.1995
EP-Aktenzeichen 953053394
EP-Offenlegungsdatum 07.02.1996
EP date of grant 24.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2002
IPC-Hauptklasse A23L 1/226
IPC-Nebenklasse A61K 7/00   A61K 7/16   C07C 35/12   C07C 49/647   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung, die eine kostengünstigere und effizientere Verwendung von L-n-Menthol ermöglicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung.

L-n-Menthol hat als erfrischendes Mittel bei Arzneimitteln, Zahnpaste, Tabak, Kaugummi, Süßwaren, Getränken, Kosmetika usw. breite Verwendung gefunden; im Jahr werden weltweit Tausende von Tonnen davon verbraucht.

Natürliches L-n-Menthol kann durch Abkühlung von durch Dampfdestillation der japanischen Pfefferminze (Mentha arvensis) erhaltenem Pfefferminzöl und Umkristallisation des ausgefällten L-n-Menthols aus Pfefferminz-Weißöl als Lösungsmittel erhalten werden. Zur Synthese von L-n-Menthol in industriellem Maßstab werden zur Zeit unter anderem ein Verfahren unter Verwendung von D-Citronellal als Ausgangsmaterial (Takasago-Verfahren; siehe Indo Motoichi, Koryo, Nr. 177, S. 33-47 (1993)) und ein Verfahren unter Verwendung von Thymol als Ausgangsmaterial (Haarman Reimer GmbH DE) angewandt.

Da L-n-Menthol einen Schmelzpunkt von 42 bis 44ºC hat und bei Raumtemperatur fest ist, erfolgt die Herstellung von synthetischen L-n-Menthol-Handelsprodukten durch Destillation von rohem L-n-Menthol, Ausflocken des resultierenden flüssigen L-n-Menthols in einer Flockungsvorrichtung bei einer Temperatur über seinem Schmelzpunkt und Verpacken des resultierenden flockigen Menthols in der Regel in Leichtfässern mit einem Volumen von 50 Liter. Der Mentholverlust durch Verflüchtigung während des Verpackens beträgt jedoch bis zu 2% und die schwierige Verarbeitbarkeit bei diesem Verpackungsvorgang erhöht die Kosten der Vermarktung. Außerdem führen die Verpackungsform und die geringe Schüttdichte der Flocken zu höheren Verpackungs- und Transportkosten. Alle diese Faktoren haben die Kosten des Menthols erhöht.

Darüber hinaus stellt sich die Handhabung des flockigen Menthols im Hinblick auf die Arbeitssicherheit als problematisch dar: Mit flockigem Menthol hantierende Arbeiter sind hochkonzentrierten Mentholdämpfen ausgesetzt, die wegen ihrer zu starken Reizwirkung längerfristig nicht verträglich sind.

Ferner wurde berichtet, dass bei langfristiger Lagerung unter hoher Luftfeuchtigkeit und hoher Temperatur (unter dem Schmelzpunkt, z. B. 25 bis 35ºC) die Mentholflocken dazu neigen, teilweise zusammenzuklumpen; es kommt zuweilen vor, dass ein Benutzer ein Produkt vorfindet, das praktisch nicht mehr verwendbar ist. Die Entwicklung eines Verfahrens zur Lösung dieser Probleme wurde deshalb als wünschenswert erachtet.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung von L-n-Menthol in Form einer zur kommerziellen Verwendung geeigneten flüssigen Zusammensetzung, die ohne Flockungsvorgang hergestellt werden kann.

Als Ergebnis umfangreicher Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, dass eine Zusammensetzung, die aus 70 Gew.-% oder weniger L-n-Menthol und mindestens 30 Gew.-% Isopulegol, das strukturelle Ähnlichkeit mit Menthol aufweist, sogar bei 2500 vollständig in flüssigem Zustand verbleibt. Sie haben weiterhin herausgefunden, dass die Zugabe von sowohl optisch als auch chemisch reinem, geruchlosem L(-)-n-Isopulegol in das Menthol eine flüssige Menthol-Zusammensetzung ergibt, ohne dass das bei Menthol bekannte kühlende Gefühl vermindert wird. Überraschenderweise ist die Bitterkeit von Menthol in dieser Zusammensetzung unterdrückt und bei ihrer Verwendung in Mundpflegemitteln zeigt sie im Vergleich mit Menthol allein bessere Wirkungen.

Die vorliegende Erfindung stellt bereit: (1) eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung, die 30 bis 80 Gew.-% (-)-n-Isopulegol enthält, (2) eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung gemäß vorstehend (1), in der ein Teil der (-)-n-Isopulegol-Komponente durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol ersetzt ist, (3) eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung gemäß vorstehend (1) oder (2), in der das (-)-n-Isopulegol durch Tiefkühlung in einem Lösungsmittel, das hauptsächlich Aceton enthält, erhalten wird, (4) ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung, umfassend das Mischen von 20 bis 70 Gewichtsteilen von flüssigem Menthol bei einer Temperatur nicht unter 42ºC mit 30 bis 80 Gewichtsteilen von (-)-n-Isopulegol und (5) ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung gemäß vorstehend (4), bei dem ein Teil der (-)-n-Isopulegol-Komponente durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol ersetzt wird.

Nachstehend wird das in der vorliegenden Erfindung verwendete (-)-n-Isopulegol detailliert beschrieben.

Isopulegol besitzt drei asymmetrische Kohlenstoffatome und schließt vier geometrische Isomere (n-Form, Neo-Form, Iso-Form und Neoiso-Form) und acht optische Isomere ein.

Unter diesen Isomeren wird (-)-n-Isopulegol durch Cyklisierung von (+)-Citronellal industriell hergestellt. Üblicherweise wurde als Ausgangsmaterial (+)-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 80 bis 85% e.e. benutzt, das aus Citronellöl gewonnen wurde, in letzter Zeit wird es jedoch durch das optisch reinere (+)-Citronellal (optische Reinheit: 97,5% e.e.; siehe Indo Motoichi, Koryo (Parfümerie) Nr. 177, S. 33-47 (1993)) ersetzt, das durch asymmetrische Isomerisierung von Geranyldiethylamin mit einem Rh-BINAP-Komplex (Rh- Komplex mit 2,2'-bis(Diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl als Ligand) als Katalysator erhalten wird.

Es ist bekannt, dass die Cyklisierung von (+)-Citronellal mit Kieselgel (US-Patent 3 218 361), mit Zeolit (Applied Catalyst, Bd. 47, S. 367-374 (1989)), mit einem Rhodium- Komplex (Chem. Pharm. Bull., Bd. 37, S. 1990-1994 (1989) und Tetrahedron Lett., S. 4375-4376 (1972)), mit einem Kupfer-Chrom-Katalysator (Bull. Chem. Soc. Jag., Bd. 41, S. 2530-2532 (1968)), mit Alkylaluminiumchlorid (J. Am. Chem. Soc., Bd. 102, S. 7951-7953 (1980)), mit einem festen Säure-Base-Katalysator (Chem. Lett., Bd. 10, S. 1797-1798 (1989)) oder mit Zinkbromid [JP-B-59-45661 (die hier verwendete Angabe "JP-B" steht für die Veröffentlichung eines geprüften japanischen Patents) und Synthesis, Bd. 2, S. 147-148 (1978)] durchgeführt werden kann. Unter diesen Cyklisierungsverfahren wurde das Verfahren mit Kieselgel bisher häufig benutzt, es ist jedoch in letzter Zeit durch das Verfahren mit Zinkbromid ersetzt worden, da dieses eine höhere Spezifität für die (-)-n-Verbindung aufweist.

Isopulegol, das hauptsächlich aus der (-)-n-Verbindung besteht, hat einen pfefferminzartigen, herben und bittersüßen Geruch und verbreitet bei einer Konzentration von 50 ppm oder höher eine bittere, jedoch scharfe Note und bei einer Konzentration von etwa 10 ppm eine herbe, bittere Note oder eine bittersüße pfefferminzartige Note. In der Parfümerie wurde es in kleinen Mengen einer Parfümzusammensetzung zugesetzt, um eine Rosen- Note, eine Geranium-Note, eine Reseda-Note, eine orientalische Note eine Knollenpflanzen-Note usw. hervorzuheben (Arctander, Perfume and Flavor Chemicals, Verbindung Nr. 2768). Hinsichtlich des kühlenden Gefühls bei (-)-n-Isopulegol berichten Yamazaki Hisaichi et al. in Koryo (Parfümerie), Nr. 95, S. 39-43 (1993), dass (-)-n-Isopulegol ein leicht kühlendes Gefühl hervorruft. Ferner offenbart eine veröffentlichte ungeprüfte japanische Patentanmeldung (Nakagawa Akira et al., JP-A-6-65023), dass (-)-n-Isopulegol als Mittel zum Hervorrufen eines kühlenden Gefühls anwendbar ist.

Wie vorstehend beschrieben, handelt es sich bei dem Isopulegol, das herkömmlicherweise als Parfümbestandteil benutzt wurde, um ein Gemisch der acht optischen Isomere, das hauptsächlich (-)-n-Isopulegol enthält, und das durch Cyklisierung von aus Citronellöl gewonnenem (+)-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 80 bis 85% e.e. (D-Form: 90 bis 92,5%; L-Form: 10 bis 7,5%) oder von durch asymmetrische Isomerisierung von Geranyldiethylamin mit einem Rh-BINAP-Katalysator erhaltenem (+)-Citronellal mit einer optischen Reinheit von 97,5 bis 98% e.e. (D-Form: 98,75 bis 99%; L-Form: 1,25 bis 1,0%) synthetisiert wird.

Das vorstehend beschriebene, als Zwischenprodukt bei der Menthol-Synthese erhaltene Isopulegol-Gemisch kann durch Tiefkühlung in einem Ölkohlenwasserstoff und anschließende einfache oder doppelte Umkristallisation gereinigt werden, wodurch (-)-n-Isopulegol mit einer optischen Reinheit nicht unter 99% e.e. und einer chemischen Reinheit von 99 bis 99,5 Gew.-% erhalten wird. Die auf diese Weise gereinigte Verbindung hat noch einen relativ milden, pfefferminzartigen, herben und bittersüßen Geruch und kann als Parfümkomponente benutzt werden.

Wurde eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung, die nicht weniger als 30% des vorgenannten (-)-n-Isopulegols mit einer optischen Reinheit nicht unter 99% e.e. und einer chemischen Reinheit von 99 bis 99,5 Gew.-% enthält, experimentell hergestellt und ausgewertet, so zeigte sich, dass die Zusammensetzung auf der Haut und im Mund ein ausgezeichnetes kühlendes Gefühl hervorrief, jedoch den kühlenden Duft des Menthols maskierte und deshalb nicht anstelle des Menthols benutzt werden konnte.

Es wurde über ein optisch reines (-)-n-Isopulegol berichtet, das beispielsweise durch wiederholte Umkristallisation in Petrolether (P & E. O. R., S. 365 (1968); [α] = -21,70º) oder durch Umkristallisation eines Magnesiumsalzes von Isopulegolphthalat (J. Chem. Soc., S. 1248 (1920)) erhalten wurde; der Geruch der auf diese Weise gereinigten Verbindung wird in den Berichten jedoch nicht erwähnt.

In der Bestrebung, den Geruch des optisch und chemisch reinen (-)-n-Isopulegols zu untersuchen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das vorstehend erwähnte (-)-n-Isopulegol mit einer optischen Reinheit nicht unter 99% e.e. und einer chemischen Reinheit von 99 bis 99,5 Gew.-% durch Abkühlen auf -30 bis -35ºC bei gleichzeitiger Beimischung der doppelten Menge (Vol./Gew.) von Petrolether, Trennen der ausgefällten Kristalle durch Zentrifugation und sechsfache Wiederholung desselben Vorgangs (Tiefkühlung) noch weiter gereinigt, wodurch (-)-n-Isopulegol mit einer chemischen Reinheit von 100 Gew.-% und einer optischen Reinheit von 100% e.e. ([α] = -22,1º) erhalten wurde. Als Ergebnis stellte sich überraschenderweise heraus, dass 100% reines (-)-n-Isopulegol absolut geruchlos ist und den pfefferminzartigen und herben Geruch, der bisher als Isopulegol-eigen betrachtet wurde, nicht verbreitet, sondern lediglich eine erfrischende Reizwirkung mit einem kühlenden Gefühl hervorruft.

Zur Identifizierung der Geruchskomponenten des ungereinigten (-)-n-Isopulegols wurde die Ausgangslösung einer exakten fraktionierten Destillation (Rektifikation) in einer Heli-Pack- Destillierkolonne mit 40 Böden unterzogen. Die gaschromatografische (GC) Analyse des Destillats bestätigte die Anwesenheit von Verunreinigungen (0,3 Gew.-%), die als Nebenprodukte bei der Cyklisierung von Citronellal entstehen, wie etwa 3,8-Paramenthadien, 2,8-Paramenthadien, 3-Methylcyclohexanol, Menthon und Isomenthon, und zeigte, dass der bisher sogenannte Isopulegol-Geruch hauptsächlich auf diese Verbindungen zurückzuführen ist.

Da das oben erwähnte Reinigungsverfahren für die industrielle Anwendung kostspielig ist, haben die Erfinder ein kostengünstigeres Reinigungsverfahren gesucht, mit dem chemisch und optisch reines, geruchloses (-)-n-Isopulegol erhalten werden kann.

Zuerst wurde eine Rektifikation mit, zum Beispiel, einer Heli-Pack-Destillierkolonne mit 100 theoretischen Böden versucht. Es wurde dadurch bestätigt, dass das auf diese Weise gereinigte (-)-n-Isopulegol einen geringeren, aber doch wahrnehmbaren charakteristischen Geruch des herkömmlichen Isopulegols aufweist, und dass man durch Destillation allein kein geruchloses Isopulegol erhält.

Als nächstes versuchten die Erfinder die Umkristallisation unter Verwendung verschiedener Lösungsmittel zur Tiefkühlung und fanden heraus, dass Aceton als Tiefkühlungslösungsmittel besonders gut geeignet ist.

Es wurde also gefunden, dass die Tiefkühlung mit Aceton als Tiefkühlungslösungsmittel nadelförmige Einzelkristalle mit hoher Schüttdichte ergibt, die sich problemlos auf dem Boden des Reaktionsgefäßes absetzen, ohne am Gefäß oder am Rührwerk zu haften. Demgegenüber stellte sich heraus, dass bei Verwendung anderer Lösungsmittel wie etwa Petrolether leichte und flockige, nadelähnliche Kristalle ausgefällt werden, die leicht am Reaktionsgefäß oder am Rührwerk haften, wodurch bei der anschließenden Zentrifugation nur ein geringer Trennerfolg erzielt wird. Daher ist eine Umkristallisation mit diesen Lösungsmitteln zum Entfernen von Verunreinigungsspuren nicht effektiv.

Da das vorstehend beschriebene Tiefkühlungsverfahren in einem einzigen Arbeitsgang Kristalle von hoher chemischer und optischer Reinheit (nicht unter 99,9%) liefert, ist ein Endprodukt ((-)-n-Isopulegol), das durch einfache Trennung durch Zentrifugation und anschließende Fraktionierung der ersten Fraktion in einer Destillierkolonne erhalten wurde, optisch und chemisch rein und hat keinen Geruch, sondern nur eine angenehme erfrischende Reizwirkung.

Vorzugsweise wird ein 1 bis 5-faches, besonders bevorzugt 1,5 bis 3,0-faches Aceton-Volumen bezogen auf das Gewicht des Isopulegols verwendet. Ein kleiner Anteil (höchstens 30 Gew.-%) des Acetons kann durch eine sauerstoffhaltige Verbindung wie etwa Ethylacetat, Methanol, Ethanol, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Dipropylether oder Diethylether ersetzt werden.

Die Tiefkühlungstemperatur liegt vorzugsweise zwischen -20 und -60ºC, besonders bevorzugt zwischen -25 und -50ºC. Nach der Tiefkühlung werden die Kristalle durch Zentrifugation gesammelt und einer Rektifikation, beispielsweise mit einer Heli-Pack-Destillierkolonne mit 5 bis 40 Böden unterzogen, wodurch ein kommerzielles Produkt erhalten wird.

Vorzugsweise hat das zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung bestimmte (-)-n-Isopulegol die höchstmögliche Reinheit; ein sowohl chemisch als auch optisch 100% reines Produkt ist am stärksten bevorzugt.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendbare Menthol unterliegt keiner Beschränkung; jedes mit bekannten Verfahren hergestellte Produkt kann verwendet werden. Das durch Destillation von Menthol erhaltene Menthol wird bei einer Temperatur gleich oder über dem Schmelzpunkt in industriellen Mengen mit (-)-n-Isopulegol gemischt. Die auf diese Weise hergestellte flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung ist kostengünstiger als das herkömmliche Menthol und hat dennoch eine hohe Qualität. Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass die Zusammensetzung ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und hygienische Eigenschaften aufweist.

Vorzugsweise wird das Isopulegol in einem Verhältnis von 30 bis 80 Gew.-% bezogen auf die L-n-Menthol-Zusammensetzung verwendet, und zwar aus folgenden Gründen:

In dem nachstehend beschriebenen Beispiel 2 wurde der Zusammenhang zwischen dem Verhältnis von Isopulegol zu Menthol und dem flüssigen bzw. festen Aggregatzustand bei niedriger Temperatur (0ºC) oder bei Raumtemperatur (25ºC) untersucht. Wie aus Tabelle 1 in Beispiel 2 ersichtlich, neigt die Zusammensetzung bei einem (-)-n-Isopulegol-Gehalt unter 30 Gew.-% dazu, zu erstarren. Übersteigt der (-)-n-Isopulegol-Gehalt 80 Gew.-%, so wird das vom Menthol hervorgerufene kühlende Gefühl verringert. Auch wenn das Verhältnis von Isopulegol zu Menthol willkürlich gewählt werden kann, soweit der (-)-n-Isopulegol- Gehalt weder unter 30 Gew.-% noch über 80 Gew.-% liegt, wird die Verwendung von 45 Gew.-% oder mehr (-)-n-Isopulegol im Hinblick auf die Lagerung und/oder Verwendung bei niedrigen Temperaturen, z. B. 0ºC bevorzugt.

Das von Menthol hervorgerufene kühlende Gefühl auf der Haut nimmt ab, wenn der Menthol-Anteil gesenkt wird, jedoch behält die Zusammensetzung im Wesentlichen das von Menthol hervorgerufene kühlende Gefühl bei, solange sie mindestens 20 Gew.-% Menthol enthält. Ein Gehalt von (-)-n-Isopulegol von 30 bis 80 Gew.-% ist deshalb erwünscht. Beträgt der Gehalt von (-)-n-Isopulegol weniger als 30 Gew.-%, so wird die resultierende Zusammensetzung nicht flüssig. Dabei kann jedoch das kühlende Gefühl und die Milde bei Applikation in den Mund und auf die Haut im Vergleich mit der herkömmlichen Verwendung von Menthol allein gesteigert und die Bitterkeit verbessert werden.

Ferner kann in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein Teil der (-)-n-Isopulegol-Komponente durch andere Komponenten ersetzt werden. Beispielsweise können 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% des (-)-n-Isopulegols durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol ersetzt werden, wie in JP-B-61-48813 offenbart wird. Ein solcher Austausch kann sowohl den Mentholduft als auch die vom Menthol auf der Haut hervorgerufene Reizwirkung mildern und das Mildegefühl steigern.

Die vorliegende Erfindung stellt also eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung bereit, die kostengünstiger als das herkömmlich erhältliche Menthol ist, und dennoch ein verbessertes kühlendes Gefühl hervorruft (insbesondere ist die Bitterkeit reduziert), und anstelle des herkömmlichen Menthols verwendet werden kann. Außerdem weist die flüssige Menthol-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei ihrer Verwendung eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und Hygiene auf. Das heißt, mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den bisher zur Vermarktung von Menthol erforderlichen Flockungsschritt auszulassen, so dass die verschiedenen mit dem Flockungsschritt in Verbindung stehenden Probleme beseitigt werden. Die flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist kostengünstiger als herkömmliches Menthol, hat eine hohe Qualität und verursacht keine Probleme im Hinblick auf Arbeitssicherheit und Hygiene wie etwa das Verstreuen von pulverförmigem Menthol.

Ferner können durch den Austausch eines Teils der (-)-n-Isopulegol-Komponente durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol der Mentholduft sowie die durch Menthol hervorgerufene Reizwirkung auf die Haut gemildert und das Mildegefühl gesteigert werden.

Die auf diese Weise erhaltene flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung kann in verschiedenen Produkten eingesetzt werden, denen Menthol üblicherweise zugesetzt wird, wie etwa in Haarkosmetika (z. B. Shampoo, Spülung, Haarcreme, Haarwasser, Haarkonditionierungsmittel, Haarspray, Pomade und Haarpflegemittel), Kosmetika zur Anwendung auf der Haut (z. B. Parfüm, Kölnisch Wasser, Gesichtspuder, Hautcreme, Lippenstift, Flüssigcreme, Gesichtspackungen und kühlende Sprays), Reinigungsmitteln (z. B. Toilettseifen, Gesichtsreinigungscremes, Mittel zum Entfernen von Make-up, Seife, Geschirrspülmittel, Waschmittel, Weichspüler, desinfizierende Waschmittel, desodorierende Waschmittel, aromatisierende geruchstilgende Mittel, Deodoranzien, geruchsmaskierende Mittel, Deodorant, Bademittel, keimtötende Mittel, Insektizide, Bleichmittel, Zahnpaste, Mundwasser und Möbelpflegemittel), Kaugummi, Bonbons, Schokolade, Pfefferminztee und Tabak, wodurch die Zusammensetzung ihre einzigartige Wirkung entfaltet und der kommerzielle Wert der Produkte gesteigert wird.

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die Vergleichsbeispiele und die Beispiele im Detail erläutert, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wird nicht etwas anderes vermerkt, so stellen alle prozentuale Angaben Gewichtsprozente dar.

VERGLEICHSBEISPIEL 1 Herstellung von reinem (-)-n-Isopulegol

(-)-n-Isopulegol, ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Menthol, wurde mit dem vorgenannten Takasago-Verfahren erhalten. Das Zwischenprodukt weist in einer GC-Analyse unter den nachstehenden Bedingungen eine chemische Reinheit von 97,1% und eine optische Reinheit von 97,5% e.e. ([α] = -20,9º) auf und hat einen milden herben, pfefferminzartigen Geruch.

Bedingungen für die GC:

Säule: Chiraldex CB (25 m · 0,25 mm Durchmesser), hergestellt von Chromato Pack

He-Druck: 1 kg/cm²

Temperatur: wird mit einer Rate von 2ºC/min von 60ºC auf eine konstante Temperatur von 190º erhöht.

Retentionszeit für die (+)-n-Verbindung: 27,9 Minuten

Retentionszeit für die (-)-n-Verbindung: 28,3 Minuten

500 g des vorstehend erwähnten (-)-n-Isopulegols wurden in ein 4-halsiges Tiefkühlungsgefäß mit einem Volumen von 3 Litern gegeben und 1500 ml Aceton wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde unter Stickstofffluss auf -40ºC abgekühlt und die ausgefällten Feststoffe wurden durch Zentrifugation getrennt, wodurch man 367 g Kristalle enthielt.

Die Kristalle wurden geschmolzen und in einer Heli-Pack-Kolonne mit 40 Böden destilliert, wodurch man 305 g (-)-n-Isopulegol (64,5ºC/1 mm Hg) erhielt, das sich durch GC-Analyse als sowohl optisch als auch chemisch nahezu 100% rein ([α] = -22,1º) zeigte. Die Kristalle waren geruchlos und riefen ein erfrischendes kühlendes Gefühl hervor.

BEISPIEL 1 Herstellung einer flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung

1) Zur Herstellung einer flüssigen, aus 30% (-)-n-Isopulegol und 70% Menthol bestehenden L-n-Menthol-Zusammensetzung wurden dreißig Gramm des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten (-)-n-Isopulegols und 70 g Menthol bei einer Temperatur gleich oder über dem Schmelzpunkt, das bei der Herstellung von Menthol durch Destillation (vor Ausflockung) erhalten wurde, zusammengemischt.

2) Fünfzig Gramm des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten (-)-n-Isopulegols und 50 g von L-n-Menthol-Flocken wurden in ein 200 ml-Becherglas gegeben und das Gemisch wurde auf 45ºC erhitzt, um die Menthol-Flocken zu schmelzen und dadurch eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung aus 50% (-)-n-Isopulegol und 50% Menthol zu erhalten.

3) Achtzig Gramm des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten (-)-n-Isopulegols und 20 g L-n-Menthol-Flocken wurden in ein 200 ml-Becherglas gegeben und das Gemisch wurde auf 45ºC erhitzt, um die Menthol-Flocken zu schmelzen und dadurch eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung aus 80% (-)-n-Isopulegol und 20% Menthol zu erhalten.

4) Zwanzig Gramm des in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten (-)-n-Isopulegols, 30 g 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol (hergestellt von Takasago International Corporation) und 50 g L-n-Menthol-Flocken (hergestellt von Takasago International Corporation) wurden in ein 200 ml-Becherglas gegeben und das Gemisch wurde auf 45ºC erhitzt, um die Menthol-Flocken zu schmelzen und dadurch eine flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung zu erhalten.

BEISPIEL 2

Es wurde der Zusammenhang zwischen dem Verhältnis von Isopulegol zu Menthol und dem flüssigen bzw. festen Aggregatzustand bei 0ºC und 25ºC untersucht. Die Ergebnisse werden in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.

TABELLE 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die Zusammensetzung mit 20% oder 25% (-)-n-Isopulegol bei 0ºC erstarrt und die Zusammensetzung mit 25% (-)-n-Isopulegol bei 25ºC kristallisiert. Es wurde bestätigt, dass Zusammensetzungen, die mehr als 80% (-)-n-Isopulegol enthalten, ein gegenüber Menthol vermindertes kühlendes Gefühl hervorrufen.

BEISPIEL 3 Organoleptischer Test

Aromatisierende Zusammensetzungen für Zahnpasta wurden mit der in Beispiel 1-(1) hergestellten flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung gemäß den in Tabelle 2 gezeigten Rezepturen hergestellt.

TABELLE 2

Zur Herstellung einer Test-Zahnpasta wurde eine Base zur Bewertung von Pfefferminzöl mit 1% jeder Rezeptur aromatisiert. Eine organoleptische Prüfung der Zahnpasta wurde wie nachstehend beschrieben durchgeführt; als Vergleich diente ein Aroma, das 100% L-n-Menthol enthält.

Fünf Personen einer spezialisierten Testgruppe putzten ihre Zähne mit der zu testenden Zahnpasta und bewerteten das Aroma. Um den Einfluss der Reihenfolge der Benutzung auf die Empfindung auszugleichen, wurde der Test für jede Probe zweimal durchgeführt, und zwar in der Reihenfolge Rezeptur 1 - Rezeptur 2 - Rezeptur 2 - Rezeptur 1.

Im Ergebnis trat bei Rezeptur 1 im Vergleich mit Rezeptur 2 keine kühlende Stimulierung der Nase auf, die Rezeptur 1 war jedoch der Rezeptur 2 praktisch gleich in Bezug auf das kühlende Gefühl im Mund. Zwischen den Rezepturen 1 und 2 wurde kaum ein Unterschied in Bezug auf die Intensität und Dauer des nach dem Zähneputzen im Mund verbleibenden kühlenden Gefühls festgestellt. Im Vergleich mit der Rezeptur 2 hatte die Rezeptur 1 einen milderen Geschmack und ein milderes Aroma, die die Schärfe und die Herbe des Pfefferminzöls überdeckten. Es wurde wahrgenommen, dass die von L-n-Menthol stammende Bitterkeit bei der Rezeptur 1 im Vergleich mit der Rezeptur 2 reduziert war. Bei der Rezeptur 1 trat weder eine Stimulierung noch ein von (-)-n-Isopulegol stammender fremdartiger Geschmack auf.

Als Gesamtbeurteilung aus den Ergebnissen der Bewertung fanden alle Mitglieder der Testgruppe, dass die Rezeptur 1 gegenüber der Rezeptur 2 verbessert war.

BEISPIEL 4 Organoleptischer Test

Mit der in Beispiel 1-(2) hergestellten flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung wurden gemäß den in Tabelle 3 gezeigten Rezepturen Aroma-Zusammensetzungen mit einer pfefferminzartigen Note für ein Shampoo hergestellt.

TABELLE 3

Es wurde ein mit 1% jeder Rezeptur parfümiertes Shampoo hergestellt, das in einem organoleptischen Test mit einer 10-köpfigen Testgruppe bewertet wurde.

Im Ergebnis zogen 7 der 10 Testpersonen die Rezeptur 3 der Rezeptur 4 vor und wiesen darauf hin, dass Erstere trotz geringer kühlender Stimulierung ein frisches Gefühl hervorrief und einen milderen Duft ausströmte. Zwei Testpersonen gaben eine im Wesentlichen gleiche Beurteilung für beide Rezepturen ab und eine Testperson zog die Rezeptur 3 der Rezeptur 4 vor.

BEISPIEL 5

Mit der im Beispiel 1-(3) erhaltenen flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung wurde ein Mundwasser gemäß der nachstehend gezeigten Rezeptur hergestellt.

Ethanol gemäß dem japanischen Arzneimittelbuch (95%) 7,00

Mit Polyoxyethylen gehärtetes Rhizinusöl (Nikkol HCO60) 2,00

Mundwasseraroma 0,20

Gereinigtes Glycerin 10,00

Natriumbenzoat 0,05

Saccharin, Natriumsalz 0,01

In Beispiel 1-(3) hergestellte flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung 0,05

Reines Wasser 80,69

Insgesamt 100,00

Ein organoleptischer Test ergab, dass alle Testpersonen das Mundwasser als ausgezeichnet in Bezug auf Frische und kühlendes Gefühl beurteilten.

BEISPIEL 6

Einer Shampoo-Base gemäß der nachstehend gezeigten Rezeptur 6 wurde die in Beispiel 1-(4) hergestellte flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung in einer Menge von 0,5% zugesetzt, wodurch ein Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Um ein Vergleichsprodukt zu erhalten, wurde der Rezeptur 6 in gleicher Weise die gleiche Menge von L-n-Menthol-Flocken zugesetzt.

Rezeptur 6 für eine Shampoo-Base

Reines Wasser 42,830

O-[2-Hydroxy-3-(trimethylammonio)propyl]hydroxyethylcellulosechlorid 0,600

Polyoxyethylenlaurylethernatriumsulfat (3E.O.) (25%) 40,000

Dinatriumsulfobernsteinsäure-Polyoxyethylenlauroylethanolamid (5E.O.) 5,000

2-Alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazoliniumbetain (40%) 5,000

Fettsäurediethanolamid aus Kokosöl 4,000

Glycerin 0,100

Ethylenglycoldistearat 1,500

Zitronensäure 0,220

Kaliumchlorid 0,300

Methyl-para-hydroxybenzoat 0,200

Propyl-para-hydroxybenzoat 0,100

Ethyl-para-hydroxybenzoat 0,100

Tetranatriumethylendiamintetraacetat 0,050

Insgesamt 100,000

Zur Beurteilung des Dufts der Zusammensetzung und ihrer kühlenden Wirkung bei Verwendung auf der Haut wurden je 1 ml des Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung und des Vergleichprodukts auf beide Arme von 12 Testpersonen aufgetragen und mit Wasser bei etwa 40ºC aufgeschäumt. Anschließend wurde der Schaum abgespült und die Arme mit einem Handtuch vollständig getrocknet; fünf Minuten später wurde der Duft und das kühlende Gefühl auf der Haut beurteilt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 als relative Beurteilung gezeigt.

TABELLE 6

Wie aus den vorstehenden Ergebnissen ersichtlich wird, kann der Mentholduft und seine Reizwirkung durch Mischen von (-)-n-Isopulegol und 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol reduziert werden, wodurch ein milderes Gefühl entsteht.


Anspruch[de]

1. Flüssige L-n-Menthol-Zusammensetzung, die 30 bis 80 Gew.-% von (-)-n-Isopulegol enthält.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, in der ein Teil der (-)-n-Isopulegol- Komponente durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol ersetzt ist.

3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, in der 20 bis 80 Gew.-% der (-)-n-Isopulegol-Komponente ersetzt ist.

4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, in der das (-)-n-Isopulegol chemisch und optisch 100% rein ist.

5. Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, in der das (-)-n-Isopulegol durch Tiefkühlung in einem Lösungsmittel, das hauptsächlich Aceton enthält, gereinigt ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer flüssigen L-n-Menthol-Zusammensetzung, umfassend das Mischen von 20 bis 70 Gewichtsteilen von flüssigem Menthol mit 30 bis 80 Gewichtsteilen von (-)-n-Isopulegol bei einer Temperatur nicht unter 42ºC.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem ein Teil der (-)-n-Isopulegol-Komponente durch 3-L-n-Menthoxypropan-1,2-diol ersetzt wird.







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