Wie wird Bisabolol gewonnen?

Der Bisabolol, auch Levomenol genannt, ist ein monocyklischer sesquiterpenischer Alkohol, der in bestimmten ätherischen Ölen vorkommt. Er ist insbesondere in wilder Kamille und Candeia zu finden. Der Bisabolol ist ein sehr häufig verwendeter Wirkstoff in der Kosmetik aufgrund seiner zahlreichen Vorteile für die Haut, die Kopfhaut und die Haare. Er ist für alle Hauttypen geeignet und besonders für empfindliche, gereizte oder trockene Haut angepasst.

AlsFeuchthaltemittel wirkt Bisabolol, indem es das in der Haut vorhandene Wasser zurückhält und den unsensiblen Verlust reduziert, was dazu beiträgt, die Hautbarriere aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus hat es antioxidative Eigenschaften, die es ihm ermöglichen, die Haut vor oxidativem Stress zu schützen. Schließlich haben mehrere Studien die heilenden und beruhigenden Effekte dieses Inhaltsstoffs sowie seine entzündungshemmenden und antibakteriellen Eigenschaften hervorgehoben.

Der in kosmetischen Pflegeprodukten enthaltene Bisabolol stammt oftaus pflanzlicher Herkunft. Hier ist sein Extraktionsverfahren, wenn es von der Candeia-Pflanze stammt. Seine Gewinnung aus wilder Kamille ist im Wesentlichen die gleiche.

1. Ernte und Vorbereitung der Candeia-Rinde : Die Candeia-Bäume, hauptsächlich in Brasilien angebaut, erreichen ein ausreichendes Reifealter für die Ernte ihrer Wurzeln im Alter von etwa zehn Jahren. Diese werden so geerntet, dass die Bäume und das umliegende Ökosystem geschützt werden. Die Candeia-Rinde wird dann gereinigt und getrocknet, um Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wird sie mit Hilfe von Mühlen oder Zerkleinerungsmaschinen in kleine Partikel reduziert. Dies erleichtert die spätere Extraktion der gewünschten Verbindungen.

2. Destillation durch Wasserdampf : Die Zweige werden in eine Destillationsapparatur gelegt, in die Wasserdampf eingeleitet wird. Der Dampf durchdringt die Zweige und trägt die flüchtigen Verbindungen, einschließlich des ätherischen Öls, die sich in den Pflanzengeweben befinden, mit sich. Er wird dann abgekühlt, was es ermöglicht, das Wasser zu kondensieren und das ätherische Öl zu trennen. Das weniger dichte Candéia-Öl bildet die obere Phase.

3. Kristallisation und Reinigung : Um das Bisabolol aus dem ätherischen Öl zu extrahieren, wird eine Kristallisation durchgeführt. Die Lösung wird abgekühlt, um Bisabolol-Kristalle zu bilden, die dann durch Filtration und aufeinanderfolgende Waschvorgänge gereinigt werden, um Spuren des verbleibenden ätherischen Öls zu entfernen.

4. Trocknung : Nach der Reinigung wird das Bisabolol mit Hilfe eines Trockners, der ein teilweises Vakuum erzeugt, getrocknet, um jegliche verbleibende Feuchtigkeit zu entfernen.

Dieses Verfahren zur Gewinnung von Bisabolol ermöglicht die Herstellung eines ausreichend reinen Wirkstoffs, der anschließend in kosmetische Produkte eingearbeitet werden kann und hat den Vorteil, dass es umweltfreundlich ist. Es ist jedoch relativ teuer. Das in Typology-Pflegeprodukten enthaltene Bisabolol wird nach dieser Methode extrahiert.

Es ist auch möglich, Bisabolol durch Labor-Synthese zu erhalten, basierend auf mehreren aufeinanderfolgenden chemischen Reaktionen.

1. Vorbereitung der Vorläufer : Die zur Synthese von Bisabolol verwendeten Vorläufer sind in der Regel petrochemische Verbindungen. Diese Vorläufer werden gereinigt, bevor sie miteinander reagieren lassen.

2. Diels-Alder-Reaktion : Die Schlüsselreaktion für die Synthese von Bisabolol ist die Diels-Alder-Reaktion, die die Cyclo-Addition eines Diens, einer Verbindung mit zwei Doppelbindungen, mit einem Alken, einer Molekül mit einer Doppelbindung, beinhaltet. Dies ermöglicht die Gewinnung einer Verbindung, die als Vorläufer von Bisabolol bezeichnet wird.

3. Hydrierung : Der aus der Diels-Alder-Reaktion gewonnene zyklische Vorläufer durchläuft eine Hydrierungsstufe, bei der Doppelbindungen in Einfachbindungen reduziert werden. Dies führt zur Bildung von Bisabololalkohol.

4. Reinigung und Verfeinerung : Das synthetisch gewonnene Bisabolol wird anschließend Reinigungs- und Verfeinerungsprozessen unterzogen, um Unreinheiten zu entfernen und eine reine Form von Bisabolol zu erhalten.

Diese chemische Synthese ermöglicht es in der Regel, eine reinere Form von Bisabolol zu erhalten als die pflanzliche Extraktion. Sie ist jedoch umweltschädlicher.

Noch in der Entwicklung befindlich, verwendet die dritte Methode zur Gewinnung von Bisabolol fortschrittliche Biotechnologien. Sie erfolgt durch bakterielle Fermentation, das heißt, es sind Bakterien, oft vom Typ Escherichia coli, die das Bisabolol produzieren. Hier sind die wichtigsten Schritte, die befolgt werden:

1. Auswahl des Bakterienstamms : Ein Bakterienstamm, oft E. coli, wird aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, die α-Synthase zu exprimieren, das Gen, das für die Synthese von Bisabolol verantwortlich ist. Dieses Gen kann insbesondere aus der deutschen Kamillenblüte gewonnen werden.

2. Konstruktion des Expressionvektors : Die α-Synthase wird in einen Expressionsvektor eingefügt, der dann in die Zellen vonE. colieingeführt wird. Dieser Vektor ermöglicht es den Bakterienzellen, die für die Umwandlung der metabolischen Vorläufer in Bisabolol notwendigen Enzyme zu produzieren.

3. Zellkultur und Fermentation : Die Zellen vonE. coli , die den Expressionvektor enthalten, werden in einem geeigneten Kulturmedium gezüchtet. Die Kulturbedingungen, wie Temperatur, pH-Wert und Zusammensetzung des Mediums, werden optimiert, um die Produktion von Bisabolol zu fördern. Die Fermentation dauert in der Regel mehrere Tage.

4. Extraktion von Bisabolol : Sobald die Fermentation abgeschlossen ist, werden die Bakterienzellen gesammelt und das Bisabolol wird aus dem Kulturmedium extrahiert. Verschiedene Extraktionsmethoden können verwendet werden, wie zum Beispiel die Lösungsmittel-Extraktion oder die Destillations-Extraktion.

5. Reinigung : Der extrahierte Bisabolol wird dann Reinigungsverfahren unterzogen, um Unreinheiten zu entfernen und eine reinere Form der Verbindung zu erhalten. Die Reinigung kann Techniken wie Chromatographie oder Kristallisation beinhalten.

Diese Methode zur Gewinnung von Bisabolol ermöglicht es, die Produktionskosten zu senken und ist umweltfreundlich. Sie erfordert jedoch fundierte Kenntnisse in Gentechnik und spezialisierte Einrichtungen.

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