Низкомолекулярные органические гелеобразователи растительного масла
Изобретение относится к масложировой промышленности. Предлагается композиция растительных масел с гелеобразующими свойствами, содержащая низкомолекулярные гелеобразователи формулы (I) или их соль, и растительное масло
,
где А выбран из: i) -(CH2)m-CH3, ii) -CO-NH-CH(R1)-CO-CH3 и iii) -CO-NH-(CH2)p-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2; а В выбран из: i) -NH-(CH2)n-CO-R2 и ii) -R2; где R1 представляет собой Н, С1-С4 алкил, фенил или -CH2Ph; R2 представляет собой -ОН, -NH2 или -OR3; R3 представляет собой С1-С4 алкил или -CH2Ph; m представляет собой целое число от 1 до 34 и n представляет собой целое число от 1 до 22; р представляет собой целое число от 1 до 12 при условии, что если А представляет собой -(СН2)m-СН3, то В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, и если В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, то А представляет собой -(СН2)m-СН3. Способ получения композиции растительных масел с гелеобразующими свойствами предусматривает смешивание растительного масла и соединений формулы (I) или их солей, нагревание смеси до температуры полного растворения соединения, а затем охлаждение полученной смеси до комнатной температуры или более низких температур. Изобретение позволяет получить органический гель, который проявляет свойства самовосстановления в растительных маслах. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 25 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к композиции с гелеобразующими свойствами, в состав которой входят низкомолекулярные гелеобразователи формулы (I) и растительное масло. Изобретение также относится к применению такой композиции в пищевой, косметической или фармацевтической промышленности.
Уровень техники
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отмечает важность контроля над потреблением высокого уровня насыщенных жирных кислот по сравнению с пониженным потреблением моно- и полиненасыщенных жирных кислот. Тем не менее, насыщенные жирные кислоты неотъемлемо присутствуют в продуктах питания, в частности, в маргарине, спредах, мясных и кондитерских изделиях, в которых они регулируют ключевые физические свойства продукта (твердость, консистенцию, намазываемость и вкус). В связи с этим в последние годы предприятия пищевой промышленности находятся в поиске нового эффективного способа структурирования пищевых жиров для предотвращения возникновения потенциальных проблем со здоровьем.
Традиционный подход к структурированию жиров, который в настоящее время применяется в пищевой промышленности, основывается на использовании кристаллических триацилглицеринов (TAG). Эти высокоплавкие триацилглицерины богаты насыщенными или даже транс-жирными кислотами, и питательный профиль системы структурированных жиров такого рода является нездоровым. Кроме того, данный подход к структурированию требует использования больших фракций триацилглицеринов (до 20 мас. %) по сравнению с альтернативными методами. В настоящее время разрабатываются альтернативные подходы, основанные на использовании структурообразующих компонентов, не содержащих триацилглицерины, чтобы достичь эффективного структурирования жира при сравнительно низких концентрациях.
Необходимо разграничивать разные подходы к структурированию жиров посредством использования низкомолекулярных органических соединений, полимерных соединений или неорганических соединений. Кроме того, структурирование жиров возможно посредством образования сети кристаллических частиц, полимерных стрэндов или самоорганизующихся гелевых волокон.
Как указывается в работах Patel и др. (обобщенных в книге Ed. Richard W. Hartel, Alternative Routes to Oil Structuring, Springer, 2015), разработано много различных подходов к структурированию жиров.
Первоначальные исследования в основном касались использования липидных добавок (таких как длинноцепочечные жирные кислоты, жирные спирты, дикарбоновые кислоты, восковые эфиры, гидроксилированные жирные кислоты, натуральные воски и неполные глицериды) в качестве структурообразующих агентов пищевого жира посредством прямого диспергирования при повышенных температурах с последующим охлаждением. В одним из примеров в этой области описана липидная композиция со структурообразующим компонентом, содержащая по меньшей мере 10 масс. % диацилглицеринов, имеющих остаток очень длинноцепочечной жирной кислоты (WO 2014/184118 А1).
Существует также несколько публикаций, описывающих двухкомпонентные смеси, которые продемонстрировали синергическую гелеобразующую способность, такие как стеариновая кислота + стеариловый спирт, β-ситостерин + оризанол, лецитин + сорбитантристеарат и смеси церамидов (Е. D. Co and A. G. Marangoni, J. Am. Oil. Chem. Soc. 2012, 89, 749-780). Таким образом, полимеры, такие как модифицированная целлюлоза (этилцеллюлоза, ЕС), и белки, также подвергались изучению для расширения принципа структурирования за рамки образования кристаллической структуры с точки зрения материалов на основе липидов. В последние годы также опубликованы исследования о гидрофильных гелях на основе полимеров, гелях на основе шеллачного воска или гелей на основе неорганических частиц (J. Am. Oil. Chem. Soc. 2015, 92, 801-811; Eur. J. Lipid Sci. Technol, 2015, 117, 1772-1781).
Натуральные воски одобрены в качестве непрямых добавок, поскольку существуют вопросы регулирования, которые необходимо учитывать. Основной проблемой является склонность восков к посткристаллизационным процессам и нестабильность гелей на основе восков при более длительном периоде хранения. Полимеры, такие как производные целлюлозы, белки и другие гидрофильные полисахариды менее пригодны для использования в промышленном масштабе, поскольку для гелеобразования масел требуются дополнительные технологические этапы (высокотемпературная обработка, лиофилизация).
Выявлено много потенциальных структурообразующих компонентов масел, но все еще сохраняется необходимость в масляном гелеобразователе для пищевой промышленности, который экономичен, эффективен при низких концентрациях, толерантен к технологическим условиям, сопоставим с конечной композицией продукта и в первую очередь имеет активные тиксотропные свойства.
Структурирование масел с помощью гелеобразования может служить заменой твердых жиров как в безводных продуктах (саломас, шоколад), так и в водосодержащих продуктах (маргарин, спреды, продукты из мяса, прошедшего тепловую обработку).
Основной функциональной ролью гелеобразующих агентов при разработке состава продукта будет являться обеспечение структуры и стабилизации конечного продукта, возможности контролируемой доставки нутрицевтиков, а также контроля мобильности и миграции масла (придающих стабильность шоколадной продукции).
За последние десятилетия проведено большое исследование низкомолекулярных органических гелеобразователей (LMWOG) в связи с их научным интересом и потенциальным применением в косметике, пищевой промышленности, медицинской и фармацевтической отраслях промышленности, при производстве фотонного и электронного оборудования.
За последние двадцать лет в результате интенсивных научных исследований было описано более 1000 структурно различных низкомолекулярных органических гелеобразователей, демонстрирующих гелеобразующие свойства по отношению к различным органическим растворителям и воде. Несмотря на то, что выявлено много низкомолекулярных гелеобразователей, а некоторые низкомолекулярные гелеобразователи успешно применяются в производстве косметики и товаров широкого потребления, их доля на рынке значительно меньше, чем доля полимерных гелеобразователей.
В фармацевтической промышленности LMWOG изучались в основном гидрогелеобразователи как средства для контролируемого высвобождения лекарственных средств. В фармацевтической промышленности известно несколько примеров органических гелеобразователей, в которых LMWOG изучались в связи с контролируемым высвобождением биоактивных веществ (WO 2009095485, US 2005031650 A1). Использование органических гелей в косметической промышленности описано в US 2003091520.
Гелевые волокна, обычно длиной несколько микрометров и диаметром несколько нанометров, формируются в растворе путем однонаправленной самосборки молекул гелеобразователя. Такие гели состоят из большого количества растворителя и очень небольшого количества молекул гелеобразователя. Растворитель улавливается трехмерной структурой агрегатов наноразмерных частиц волокнистого гелеобразователя. Из-за слабых ковалентных взаимодействий (водородной связи, π-π- упаковки, ван-дер-ваальсового взаимодействия и электростатического взаимодействия), которые стабилизируют скопления частиц, большинство гелей проявляют термообратимые переходы геля в золь.
Точная связь между структурой гелеобразователя (состав, конфигурация и конформация), свойствами растворителя, используемого для гелеобразования, и мотивом супрамолекулярной организации волокон геля остается по-прежнему не раскрытой. Даже очень незначительные различия в составе гелеобразователя и изменения конфигурации могут серьезно повлиять на гелеобразующие свойства. Стереохимия гелеобразователя оказывает значительное влияние на гелеобразующие свойства. Что касается хиральных гелеобразователей, оба энантиомера имеют одинаковые гелеобразующие свойства, но симметричные мезо-диастереоизомеры не проявляют никаких свойств гелеобразования. В большинстве случаев рацематы являются менее эффективными гелеобразователями, чем чистые энантиомеры, и иногда не имеют никакой гелеобразующей способности. Тем не менее, в рамках настоящего изобретения некоторые рацематы также проявили сильные гелеобразующие свойства.
Тиксотропный супрамолекулярный гель, который постоянно претерпевает гель-золь переход путем сдвига, а затем золь-гель переход путем выдерживания в спокойном состоянии, представляет собой перспективный материал. Несмотря на то, что различные отрасли промышленности испытывают потребность в подобном материале, очень сложно получить такой гель. Хотя заявляется о получении некоторых тиксотропных супрамолекулярных гелей, число тиксотропных супрамолекулярных гелей, обнаруженных по счастливому стечению обстоятельств, не превышает в совокупности 1%.
Соединения по настоящему изобретению описаны как органические гелеобразователи для различных органических растворителей и воды (
at al., Chem. Eur. J. 2010, 16, 3066-3082; 
at al., Eur. J. Org. Chem. 2004, 4048-4059; 
at al., Chem. Eur. J. 2001, 7 (15), 3328-3341; 
at al. Chem. Eur. J. 2013, 19, 8558-8572). Ранее их никогда не изучали с точки зрения гелеобразования растительных масел и сходных смесей, ранее они никогда не демонстрировали тиксотропное поведение в исследованных органических растворителях и воде. Сейчас было неожиданно обнаружено, что соединения по настоящему изобретению могут быть использованы как суперорганические гелеобразователи различных растительных масел. Дополнительно органические гелеобразователи по настоящему изобретению продемонстрировали свойства самовосстановления (тиксотропии) в растительных маслах. Кроме того, их можно классифицировать как органические супергелеобразователи растительных масел, поскольку они обладают способностью образовывать гели в масле при концентрации до 0,02 масс. %.
Эффективные сферы применения масляных гелеобразователей включают в себя пищевую промышленность (особенно в масложировой и мясной), косметическая и фармацевтическая отрасли промышленности.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции с гелеобразующими свойствами, которая содержит соединение формулы (I) или его соль:
и растительное масло;
в которой А выбрано из группы:
i) -(СН2)m-СН3,
ii) -CO-NH-CH(R1)-CO-R2 и
iii) -CO-NH-(CH2)p-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2;
В выбран из:
i) -NH-(CH2)n-CO-R2 и
ii) -R2.
R1 представляет собой Н, С1-С4 алкил, фенил, или -CH2Ph;
R2 представляет собой -ОН, -NH2 или -OR3;
R3 представляет собой С1-С4 алкил или бензил;
m представляет собой целое число от 1 до 34;
n представляет собой целое число от 1 до 22;
р представляет собой целое число от 1 до 12;
при условии, что если А представляет собой -(CH2)m-CH3, то В представляет собой-NH-(CH2)n-CO-R2
и если В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, то А представляет собой -(СН2)m-СН3.
Настоящее изобретение также относится к применению композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и масло, в пищевой, косметической или фармацевтической промышленности.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показано тиксотропное поведение геля из подсолнечного масла на основе гелеобразователя 22 при концентрации 0,1 масс. %. (а) Гель, образованный из горячего раствора путем охлаждения; (b, с) Жидкость низкой вязкости, образованная путем активного ручного встряхивания; (d) Гель, восстановленный после выдерживания в покое в течение 5 минут при комнатной температуре.
Осуществление изобретения
В тексте использованы следующие аббревиатуры: DCC обозначает N,N'-дициклогексилкарбодиимид, Et3N обозначает триэтиламин, DMAP обозначает 4-диметиламинопиридин, Boc обозначает трет-бутилоксикарбонильную защитную группу (БОК-группа), Ph обозначает фенил.
Термин «С1-С4-алкил» как используется в настоящем документе, обозначает насыщенный углеводородный радикал с прямой или разветвленной цепью, содержащий от одного до четырех атомов углерода. Примерами радикалов «С1-С4-алкил» являются: метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил и трет-бутил.
Органические гелеобразователи или гелеобразующие агенты представляют собой молекулы, способные к самосборке в различных растворителях в трехмерную наноструктуру самособранных волокон за счет высокоспецифичных нековалентных взаимодействий, таких как водородная связь, ван-дер-ваальсово взаимодействие, π-упаковка, электростатическое взаимодействие или взаимодействие с переносом заряда.
Органические гели представляют собой смесь гелевых волокон в твердом состоянии и жидкой фазы, уловленной в поры между самособранными волокнами.
«Органический гель по настоящему изобретению» или «органический гель по изобретению» как используется в настоящем документе, представляет собой композицию, содержащую соединение формулы (I) или его соль и масло в качестве жидкой фазы, структурированный в состояние геля.
Растительные масла, включенные в настоящее изобретение, представляют собой пищевые масла или базовые косметические масла.
Пищевые масла выбраны из пальмового масла, подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла, льняного масла, рапсового масла, кукурузного масла, тыквенного масла, кунжутного масла, сафлорового масла, касторового масла, арахисового масла и подобных.
Базовые косметические масла выбирают из миндального масла, льняного масла, масла виноградных зерен, масла авокадо, абрикосового масла, оливкового масла, кунжутного масла, рапсового масла, подсолнечного масла, масла жожоба, касторового масла, масла семян бурачника, арганового масла, масла авокадо, масла календулы, масла вечерней примулы, масла лесного ореха, масла грецкого ореха, растительного арахисового масла, масла макадамии, кокосового масла, масла плодов шиповника, масла зародышей пшеницы, масла зверобоя обыкновенного, масло семян черники, масла семян тмина, масла рисовых отрубей и подобных.
«Композиция по настоящему изобретению» или «композиция по изобретению», как используется в настоящем документе, относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло.
«Соединение по настоящему изобретению» или «соединение по изобретению», как используется в настоящем документе, относится к соединению формулы (I) или его соли.
Термин «тиксотропия», как используется в настоящем документе, обозначает свойство некоторых гелей, которые являются густыми (вязкими) в нормальных условиях, но становятся текучими (жидкими, менее вязкими) с течением времени при встряхивании, перемешивании или ином механическом воздействии, и затем им требуется определенное время, чтобы вернуться в более вязкое, гелеобразное состояние.
Низкомолекулярные органические гелеобразователи крайне чувствительны к механическому воздействию, и эти системы необратимо вытесняют растворитель из своей гелевой структуры при разжижении. После прекращения внешнего воздействия эти системы теряют свои первоначальные эластичные свойства. С другой стороны, тиксотропные гели могут распадаться в растворе при внешнем механическом воздействии и могут восстанавливать свои эластичные свойства после прекращения воздействия. Эту операцию можно проводить неопределенное количество циклов. Тиксотропные органические гелеобразователи с низкой молекулярной массой представляют собой уникальный класс динамических самоорганизованных супрамолекулярных систем.
Органические гели имеют разнообразное применение в пищевой промышленности, включая ограничение мобильности масел и стабилизацию эмульсий, особенно в случаях, когда капли воды проникают в структуру олеогеля.
Эмульсия называется эмульсией масло-в-воде (м/в), если дисперсной фазой является жидкость (масло), а дисперсионной средой является вода либо водный раствор, и эмульсией «вода-в-масле» (в/м), если дисперсной фазой является вода или водный раствор, а дисперсионной средой является органическая жидкость (масло).
В одном аспекте соединения по настоящему изобретению являются органическими гелеобразователями растительного масла.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к применению соединения по настоящему изобретению в качестве органического гелеобразователя растительного масла.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло.
В одном аспекте подходящая соль представляет собой соли присоединения основания, выбранные из натриевой, калиевой, кальциевой и магниевой соли соединения формулы (I). В дополнительном аспекте соль является натриевой солью соединения формулы (I).
В другом аспекте подходящие соли представляют собой соли присоединения основания, выбранные из аммониевой или алкиламмониевой соли соединения формулы (I). Примерами алкиламмониевой соли являются соли метиламмония, этиламмония, пропиламмония, изопропиламмония, n-бутиламмония, тетраметиламмония, тетраэтиламмония, тетрабутиламмония, этилендиаммония и пр.
Что касается стереоизомеров, соединения формулы (I) могут иметь один и более асимметрических атомов углерода. Таким образом, соединения формулы (I) могут быть отдельными энантиомерами, диастереоизомерами или их смесью. Все такие изомерные формы включены в настоящее изобретение, в том числе их смеси.
В последующем описании изобретения группы А, В, R1, R2, R3, m, n и p имеют значение, определенное для соединений формулы (I), если не указано иное.
Следует понимать, что настоящее изобретение относится ко всем комбинациям аспектов, подходящих, пригодных или предпочтительных групп, описанных в настоящем изобретении.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло, где А представляет собой -(СН2)m-СН3, а В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2. В дополнительном аспекте m является целым числом от 5 до 20. В другом дополнительном аспекте n является целым числом от 1 до 10. В другом дополнительном аспекте R2 представляет собой ОН, -ОМе или -NH2. В другом дополнительном аспекте R1 представляет собой -Ph, a R2 представляет собой -ОН. В другом дополнительном аспекте А представляет собой -(СН2)m-СН3, В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, m и n равны 10, при этом R1 представляет собой -Ph, -CH2Ph или -СН(СН3)2, и R2 представляет собой -ОН.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло, где А представляет собой -(СН2)m-СН3, В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, а сумма n и m представляет собой число от 18 до 22. В дальнейшем аспекте сумма n и m равна 20.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло, где А представляет собой -CO-NH-CH(R1)-CO-R2, а В представляет собой R2. В дополнительном аспекте R1 представляет собой -CH2Ph, -СН2СН(СН3)2 или -СН(СН3)2, a R2 представляет собой -ОН, -ОСН3 или -NH2. В другом дополнительном аспекте R1 представляет собой -CH2Ph, -СН2СН(СН3)2 или -СН(СН3)2, a R2 представляет собой -ОН или -NH2.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение формулы (I) или его соль и растительное масло, где А представляет собой -CO-NH-(CH2)p-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2 и В представляет собой R2. В дополнительном аспекте р является целым числом от 4 до 10. В другом дополнительном аспекте p является целым числом от 6 до 9, при этом R1 представляет собой -СН2СН(СН3)2, a R2 представляет собой -ОСН3, -ОН или -NH2. В другом дополнительном аспекте р представляет собой число 6 или 9, при этом R1 представляет собой -CH2CH(CH3)2, и R2 представляет собой -ОСН3 или -ОН.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению и растительное масло.
В дополнительном аспекте растительное масло представляет собой пищевое масло.
В одном дополнительном аспекте пищевое масло выбирают из пальмового масла, подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла, льняного масла, рапсового масла, кукурузного масла, тыквенного масла, кунжутного масла, сафлорового масла, касторового масла, арахисового масла и их комбинаций. В другом дополнительном аспекте пищевое масло выбирают из подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла, рапсового масла, пальмового масла и их комбинаций. В другом дополнительном аспекте пищевое масло выбирают из подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла и их комбинаций.
В одном дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению и базовые косметические масла. В дополнительном аспекте базовое косметическое масло выбирают из миндального масла, льняного масла, масла виноградных зерен, масла авокадо, абрикосового масла, оливкового масла, кунжутного масла, рапсового масла, подсолнечного масла, масла жожоба, касторового масла, масла семян бурачника, арганового масла, масла авокадо, масла календулы, масла вечерней примулы, масла лесного ореха, масла грецкого ореха, растительного арахисового масла, масла макадамии, кокосового масла, масла плодов шиповника, масла зародышей пшеницы, масла зверобоя обыкновенного, масло семян черники, масла семян тмина, масла рисовых отрубей и их комбинаций. В другом дополнительном аспекте базовое косметическое масло выбирают из миндального масла, масла авокадо, масла жожоба, кокосового масла, масла рисовых отрубей и растительного арахисового масла.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению и растительное масло, где соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации, при которой прекращается текучее движение масла.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению и растительное масло, где соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации, при которой происходит гелеобразование.
В одном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около или менее 20% в отношении вес/вес. В другом аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около 10% в отношении вес/вес. В другом дополнительном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около или менее 5% в отношении вес/вес. В другом аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около 2% в отношении вес/вес. В другом дополнительном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около или менее 2% в отношении вес/вес. В другом дополнительном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около 0,5% в отношении вес/вес. В другом дополнительном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации около или менее 0,05% в отношении вес/вес.
В одном аспекте соединение по изобретению представлено в композиции в концентрации от около 0,02% до около 10 массовых % от общего веса композиции.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению, растительное масло и воду. В дополнительном аспекте композиция представлена в форме гелеобразной эмульсии вода-в-масле или гелеобразной эмульсии масло-в-воде.
В одном аспекте композиция по настоящему изобретению образует органический гель.
В другом аспекте органический гель восстанавливает исходное состояние по меньшей мере на 80% в течение менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут, и более предпочтительно менее 1 минуты после воздействия разрушающего сдвига. В другом варианте осуществления изобретения органический гель восстанавливает исходное состояние по меньшей мере на 90% в течение менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут, и более предпочтительно менее 1 минуты после воздействия разрушающего сдвига. В дополнительном аспекте органический гель восстанавливает исходное состояние по меньшей мере на 95% в течение менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут, и более предпочтительно менее 1 минуты после воздействия разрушающего сдвига.
В другом дополнительном аспекте органический гель восстанавливает исходное состояние по меньшей мере на 99% в течение менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут, и более предпочтительно менее 1 минуты после воздействия разрушающего сдвига.
В одном аспекте композиция по настоящему изобретению может использоваться в фармацевтической промышленности в качестве вектора/переносчика для активных веществ.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по настоящему изобретению, пищевое масло и активную фармацевтическую субстанцию. В дополнительном аспекте активная фармацевтическая субстанция обеспечивается для пролонгированного высвобождения.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению, пищевое масло и нутрицевтическое вещество, где нутрицевтическое вещество относится к биологически активной добавке, такой как витамины, минералы, жирные кислоты, аминокислоты, протеины, растительные лекарственные средства и пр.
В одном аспекте изобретение относится к композиции, содержащей соединение по изобретению, пищевое масло и пищевой продукт. В дополнительном аспекте пищевой продукт выбирают из саломаса или шоколада. В другом дополнительном аспекте пищевой продукт выбран из маргарина, спредов или мясных продуктов, прошедших тепловую обработку.
В другом аспекте изобретение относится к косметической композиции, содержащей по меньшей мере один косметически приемлемый компонент, соединение по изобретению и базовое косметическое масло.
В одном аспекте изобретение относится к композиции, используемой в качестве чистящего средства при охране объектов культурного наследия, содержащей соединение по изобретению и масло.
В одном аспекте изобретение относится к потребительскому товару, содержащему соединение по изобретению и растительное масло. В дальнейшем аспекте потребительским товаром является смазка.
В одном аспекте изобретение охватывает способ получения композиции по настоящему изобретению, включающий в себя следующие этапы:
(a) смешивание соединений формулы (I) или их соли и растительного масла;
(b) нагревание смеси, полученной на этапе (а), до температуры полного растворения соединения;
(c) охлаждение смеси, полученной на этапе (b), до комнатной температуры или более низкой температуры.
В одном аспекте изобретение относится к способу получения композиции по настоящему изобретению, включающему в себя следующие этапы:
(а) смешивание пищевого продукта, фармацевтической активной субстанции, нутрицевтиков или косметического ингредиента в качестве твердого или солюбилизированного компонента в масле или воде и растительного масла;
(b) нагревание смеси, полученной на этапе (а), до температуры полного растворения соединения;
(c) добавление и смешивание соединений формулы (I) или их соли, солюбилизированных в масле на этапе (а) или этапе (b);
(d) охлаждение смеси, полученной на этапе (b), до комнатной температуры или более низкой температуры.
В одном аспекте изобретение относится к способу получения композиции по настоящему изобретению, состоящий из следующих этапов:
(a) смешивание соединений формулы (I) или их соли и растительного масла;
(b) нагревание смеси, полученной на этапе (а), до температуры полного растворения соединения;
необязательно: (с) смешивание пищевого продукта, фармацевтически активного ингредиента, нутрицевтика или косметического компонента в качестве твердого или солюбилизированного компонента в масле или воде со смесью, в ходе выполнения этапа (b); (d) охлаждение смеси, полученной на этапе (b), до комнатной температуры или более низкой температуры.
Кроме того, альтернативно, пищевой продукт, фармацевтически активный ингредиент, нутрицевтик или косметический компонент в качестве твердого или солюбилизированного компонента в масле или воде могут быть добавлены в смесь после или во время выполнения этапа (d).
В одном аспекте изобретение относится к способу получения композиции по настоящему изобретению, включающей в себя следующие этапы:
(а) смешивание соединений формулы (I) или их соли и растительного масла; и, необязательно, пищевого продукта, фармацевтически активного ингредиента, нутрицевтика или косметического компонента;
(b) нагревание смеси, полученной на этапе (а) до температуры полного растворения соединения;
необязательно (с) нагревание водорастворимых компонентов в водной фазе;
(d) смешивание нагретой масляной фазы, полученной на этапе (b), и водной фазы, полученной на этапе (с);
(e) охлаждение смеси, полученной на этапе (d), до комнатной температуры или более низкой температуры.
Способ получения
Соединения формулы (I) и их соли могут быть получены общими способами, приведенными ниже.
Подходящая соль присоединения соединений формулы (I) может быть получена, начиная с соответствующей свободной кислоты (R2 представляет собой -ОН), путем использования эквивалентного количества подходящего основания.
В частности, для получения натриевой соли может быть использовано эквивалентное количество 1М водного раствора NaOH. Для получения аммониевой соли может быть использовано эквивалентное количество соответствующего амина.
Соединения формулы (I), в которых А представляет собой -(СН2)m-СН3, В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, a R2 представляет собой -ОН, могут быть получены омылением соответствующего сложного эфира (R2 представляет собой -ОСН3) с LiOH в растворе метанола/дихлорметана для получения оптически активных производных, или с KOH или NaOH в метаноле для получения рацемических производных с последующим подкислением.
Соединение формулы (I), в котором А представляет собой -(СН2)m-СН3, В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, a R2 представляет собой -NH2, могут быть получены, начиная с соответствующего соединения формулы (I), в котором R2 представляет собой - ОСН3, путем аммонолиза в концентрированном NH3/МеОН в течение 5-10 дней при температуре 0°С.
Соединения формулы (I), в которых А представляет собой -(СН2)m-СН3, а В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, где n является числом от 2 до 22, R2 представляет собой -OR3, могут быть получены путем реакции ацил хлорида формулы (II)
с соединением формулы (III)
где n является числом от 2 до 22 и R2 представляет собой -OR3; в сухом CH2Cl2 в присутствии Et3N.
Соединение формулы (III), в котором n является числом от 2 до 22, может быть получено, начиная со соответствующей аминокислоты формулы (IV)
в которой аминогруппа защищена, например, БОК-группой путем конденсации соединением формулы (V)
в присутствии DCC, Et3N и DMAP в апротонном растворителе, таком как CH2Cl2, при комнатной температуре с последующим удалением аминозащитной группы.
Реакцию конденсации соединения формулы (IV) и (V) также можно выполнить при активации Ph3P в CCl4/MeCN в качестве растворителя в присутствии Et3N.
В альтернативном варианте соединение формулы (III) может быть получено, начиная с аминокислоты формулы (IV), в которой аминогруппа защищена БОК-группой и в которой карбоксильная группа активирована сукцинимидным сложным эфиром путем реакции сочетания с соединением формулы (V) в присутствии Et3N в сухом диоксане.
Соединение формулы (V) является коммерчески доступным в том случае, если R3 является метилом, трет-бутилом или бензолом, или может быть легко получено, начиная с соответствующей аминокислоты путем введения защитной карбоксильной группы в соответствии с процедурой, описанной в Protection for the Carboxyl Group. Kohlbau, H.J.; Thtirmer, R.; Voelter, W; Synthesis of Peptides and Peptidomimetics; M. Goodman, Ed., Houben-Weyl, 4th ed., Vol. E22a; Thieme Stuttgard, 2002, c. 193-259.
Соединение формулы (V) также может быть получено путем реакции этерификации из соответствующей кислоты и спирта в присутствии кислотного катализатора (Noboru Ieda at al., Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 8631-8638; Naowara Al-Arafi at al., E-Journal of Chemistry 2012, 9(1), 99-106; Mantri, K. Chem. Lett. 34 (2005) 11, 1502-1503).
Альтернативно, соединения формулы (I), где А представляет собой -(СН2)m-СН3, В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, a R2 представляет собой -OR3, могут быть получены путем реакции хлористоводородной соли соединения формулы (V)
и соединения формулы (VI)
при активации Ph3P в CCl4/MeCN в качестве растворителя в присутствии Et3N.
Соединение формулы (VI) может быть получено, начиная со сложного эфира формулы
путем омыления NaOH в растворе метанола с последующим подкислением.
Соединения формулы (VIa) могут быть получены из сложного эфира формулы (VII)
с соединением формулы (VIII)
в сухом диоксане в присутствии of Et3N.
Соединение формулы (VII) может быть получено, начиная с кислоты формулы (VIIa)
путем реакции с N-гидроксисукцинимидом в присутствии DCC в сухом диоксане.
Соединение формулы (I), где А представляет собой -CO-NH-CH(R1)-СО-СН3, а В представляет собой R2, где R2 представляет собой -NH2, может быть получено, начиная с соответствующего соединения формулы (I), где R2 представляет собой - ОСН3, путем аммонолиза в концентрированном NH3/МеОН в течение 5-10 дней при температуре 0°С.
Соединение формулы (I), где А представляет собой -CO-NH-CH(R1)-СО-СН3, а В представляет собой R2, где R2 представляет собой -OR3, может быть получено конденсацией оксалилхлорида формулы (COCl)2 с солью соответствующего сложного эфира аминокислоты формулы (VIII)
в апротонном растворителе, таком как дихлорметан, в присутствии Et3N при температуре от 0°С до комнатной температуры в течение ночи.
Соединение формулы (VIII) является коммерчески доступным, если R3 представляет собой Me, трет-бутил или бензил, либо оно может быть легко получено, начиная с соответствующей аминокислоты, путем введения защитной карбоксильной группы в соответствии с процедурой, описанной в Protection for the Carboxyl Group. Kohlbau, H. J.; Thtirmer, R.; Voelter, W; Synthesis of Peptides and Peptidomimetics; M. Goodman, Ed., Houben-Weyl, 4th ed., Vol. E22a; Thieme Stuttgard, 2002, c. 193-259.
Соединение формулы (VIII) может быть получено реакцией конденсации из соответствующей аминокислоты и спирта в бензоле в присутствии кислотного катализатора с обратным холодильником в аппарате Дина-Старка.
Соединение формулы (I), где А представляет собой -CO-NH-CH(R1)-СО-СН3, а В представляет собой R2, где R2 представляет собой -ОН, может быть получено конденсацией оксалилхлорида формулы (COCl)2 с соответствующей аминокислотой формулы (IV)
Реакция проводится в двухфазной системе CH2Cl2 /водный KOH с добавлением каплями раствора оксалил хлорида в CH2Cl2 и водного KOH в охлажденный (-10°С) раствор соответствующей аминокислоты при постоянном помешивании при температуре от 0°С до комнатной температуры в течение 1 часа. Продукт выпадает в осадок из водного слоя после разбавления H2O и подкисления муравьиной кислотой.
Соединение формулы (I), где А представляет собой -СО-NH-(СН2)р-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2, а В представляет собой R2, где R2 представляет собой -ОН, может быть получено щелочным гидролизом (например, с LiOH) соответствующего соединения, в котором R2 представляет собой -ОМе, в апротонном растворителе, таком как дихлорметан, при комнатной температуре.
Соединение формулы (I), где А представляет собой -CO-NH-(CH2)P-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2, а В представляет собой R2, где R2 представляет собой -OR3, может быть получено путем преобразования дикислоты формулы (IX)
сначала в соответствующие дихлориды с SOCl2 в присутствии каталитического количества DMF (ДМФА) в дихлорметане в качестве растворителя с последующей реакцией с солью соответствующего сложного эфира аминокислоты формулы (VIII)
в присутствии Et3N.
Соединение формулы (IX) может быть получено путем обработки диэфира формулы (X)
метанольным раствором KOH с последующим подкислением.
Диэфир формулы (X) может быть получен конденсацией диамина формулы (XI)
с этилоксалилхлоридом формулы EtO-CO-COCl в присутствии Et3N в апротонном растворителе, таком как дихлорметан.
Соединения формул (II), (IV), (V), (VIIa) (VIII) и (XI) являются коммерчески доступными или легко получаемыми специалистами в данной области техники.
Примеры
Пример 1: 6-{[2-(гептадеканоиламино)-2-фенилэтаноил]амино}капроновая кислота
Пример 2: 4-{[2-(нонадеканоиламино)-2-фенилэтаноил]амино}масляная кислота
Пример 3: 4-{[(2R)-2-(нонадеканоиламино)-2-фенилэтаноил]амино}масляная кислота
Пример 4: 4-{[2-(нонадеканоиламино)-2-фенилэтаноил]амино}бутират натрия
Пример 5: 2-{[2-(генейкозаноиламино)-2-фенилэтаноил]амино}уксусная кислота
Пример 6: 2-{[(2R)-2-(генейкозаноиламино)-2-фенилэтаноил]амино}уксусная кислота
Пример 7: 11-{[(2S)-2-(додеканоиламино)-3-метилбутаноил]амино}ундекановая кислота
Пример 8: 11-{[(2R,S)-2-(додеканоиламино)-3-метилбутаноил]амино}ундекановая кислота
Пример 9: 11-{[(2S)-2-(додеканоиламино)-3-фенилпропаноил]амино}ундекановая кислота
Пример 10: 11-{[(2R,S)-2-(додеканоиламино)-3-фенилпропаноил]амино}ундекановая кислота
Пример 11: 11-{[(2R,S))-2-(додеканоиламино)-4-фенилпропаноил]амино}ундекановая кислота
Соединения в Примерах 1-6 синтезированы согласно процедуре, описанной в 
at al., Chem. Eur. J. 2010, 16, 3066-3082.
Соединения в Примерах 7-11 синтезированы согласно процедуре, описанной в 
at al., Eur. J. Org. Chem. 2004, 4048-4059.
Пример 12: N,N'-Оксалил-бис((S)-лейциламид)
Пример 13: N,N'-Оксалил-бис((S)-лейцин метиловый эфир)
Пример 14: N,N'-Оксалил-бис((S)-валиламид)
Пример 15: N,N'-Оксалил-бис((S)-ValOH)
Пример 16: N,N'-Оксалил-бис((S)-фенилаланиламид)
Пример 17: N,N'-Оксалил-бис((S)-PheOH)
Пример 18: N,N'-Оксалил-бис[(S)-фенилаланин метиловый эфир)]
Пример 19: (±)-[N,N'-Оксалил-бис(фенилглициламид)]
Пример 20: N,N'-Оксалил-бис((R)-PhgOH)
Пример 21: N,N'-Оксалил-бис[(R)-фенилглицин метиловый эфир)]
Соединения в Примерах 12-21 синтезированы согласно процедуре, описанной в 
at al., Chem. Eur. J. 2001, 7 (15), 3328-3341.
Пример 22: 1,6-бис((О-лейцилметанол)-N-илоксаламидо)гексан
Пример 23: 1,6-бис((лейцин)-N-илоксаламидо)гексан
Пример 24: 1,9-бис((O-лейцилметанол)-N-илоксаламидо)нонан
Пример 25: 1,9-бис((лейцин)-N-илоксаламидо)нонан
Соединения в Примерах 22-25 синтезированы согласно процедуре, описанной в 
at al. Chem. Eur. J. 2013, 19, 8558-8572.
Процедуры и спектроскопические данные Примеров 1-25 включены в настоящий документ посредством ссылок.
Определение гелеобразующих свойств:
Все эксперименты по гелеобразованию были проведены в пробирках диаметром 12 мм.
Тестируемое вещество помещали в пробирку, после чего микрошприцем добавляли масло порциями по 500 мкл. Каждый раз после добавления масла смесь аккуратно нагревали до растворения вещества, а затем оставляли для самостоятельного охлаждения до комнатной температуры, а гелеобразование проверяли переворачиванием пробирки. Процедуру повторяли до образования рыхлого геля или пока не наблюдалось растворение.
Гелеобразующие свойства полученных соединений проверяли с различными пищевыми маслами, результаты представлены в Таблице 1 и 2. Эффективность каждого гелеобразователя в отношении определенного пищевого масла выражено в количестве мл масла, которое может быть иммобилизовано 10 мг гелеобразователя.
Все полученные гели являются прозрачными и демонстрируют термообратимые гель-золь переходы.
В экспериментах использовали подсолнечное масло (Zvijezda d.o.o.), соевое масло (Fluka), оливковое масло (Primadonna).
Определение тиксотропных свойств
Полученный гель подвергали внешнему механическому воздействию (встряске) до тех пор, пока гель не переходил в состояние золя. Процесс самовосстановления (обратный переход в состояние геля) замеряли после выдерживания при комнатной температуре каждые 5 минут с помощью метода переворачивания пробирки и визуального наблюдения.
Время, необходимое для самовосстановления из золя в гель, определяли на половине максимального объема гелеобразования для 10 мг испытываемого соединения (Таблица 1, колонка Время восстановления (ч или мин)).
Например, соединение 12 образует прозрачный гель после процесса нагревания-охлаждения в соевом масле с критической концентрацией гелеобразования (CGC), составляющей 0,025 масс. % (что соответствует 43,3 мл, выраженным как максимальный объем масла, который может быть иммобилизован 10 мг соединения 12, см. Таблицу 1). При внешнем механическом воздействии гель 12 из соевого масла утрачивал большую часть вязкости и переходил в золь; после отдыха в течение 5 мин при комнатной температуре гель полностью восстановился. Процесс самовосстановления после гель-золь перехода, вызванного механическим воздействием, может быть повторен много раз.
Таблица 1. Эффективность гелеобразования соединений 1, 2, 3, 6, 7, 9, 10, 12, 15, 16, 22 и 24 для определенного пищевого масла выражена как максимальный объем (Vmax/мл) масла, который может быть иммобилизован 10 мг гелеобразователя. Тиксотропные свойства измеряли на половине максимального объема гелеобразования.
* Свойства самовосстановления гелей проверяли переворачиванием пробирки каждые 5 минут
* НГ = нет гелеобразования; ** очень слабое гелеобразование после 24 ч.
1. Композиция растительных масел с гелеобразующими свойствами, содержащая соединение формулы (I) или его соль
и растительное масло;
где А выбран из:
i) -(CH2)m-CH3,
ii) -CO-NH-CH(R1)-CO-CH3 и
iii) -CO-NH-(CH2)p-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2;
В выбран из:
i) -NH-(CH2)n-CO-R2 и
ii) -R2;
R1 представляет собой Н, С1-С4 алкил, фенил, или -CH2Ph;
R2 представляет собой -ОН, -NH2 или -OR3;
R3 представляет собой С1-С4 алкил или -CH2Ph;
m представляет собой целое число от 1 до 34
и n представляет собой целое число от 1 до 22;
р представляет собой целое число от 1 до 12
при условии, что если А представляет собой -(СН2)m-СН3, то В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2,
и если В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-R2, то А представляет собой -(СН2)m-СН3.
2. Композиция по п. 1, которая представлена в форме геля.
3. Композиция по п. 1 или 2, в которой масло представляет собой пищевое масло, выбранное из пальмового масла, подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла, льняного масла, рапсового масла, кукурузного масла, тыквенного масла, кунжутного масла, сафлорового масла, касторового масла, арахисового масла или их комбинации.
4. Композиция по п. 1 или 2, в которой масло представляет собой базовое косметическое масло, выбранное из миндального масла, льняного масла, масла виноградных зерен, масла авокадо, абрикосового масла, оливкового масла, кунжутного масла, рапсового масла, подсолнечного масла, масла жожоба, касторового масла, масла семян бурачника, арганового масла, масла авокадо, масла календулы, масла вечерней примулы, масла лесного ореха, масла грецкого ореха, растительного арахисового масла, масла макадамии, кокосового масла, масла плодов шиповника, масла зародышей пшеницы, масла зверобоя обыкновенного, масло семян черники, масла семян тмина, масла рисовых отрубей и их комбинаций.
5. Композиция по п. 1 или 2, в которой масло выбрано из подсолнечного масла, оливкового масла, соевого масла или их комбинаций.
6. Композиция по любому из пп. 1-5, в которой А представляет собой -(СН2)m-СН3, а В представляет собой -NH-(CH2)n-CO-OR2.
7. Композиция по п. 6, в которой сумма n и m представляет собой число от 18 до 22.
8. Композиция по любому из пп. 1-5, в которой А представляет собой -CO-NH-CH(R1)-CO-CH3, а В представляет собой R2.
9. Композиция по любому из пп. 1-5, в которой А представляет собой -CO-NH-(CH2)p-NH-CO-CO-NH-CH(R1)-CO-R2, а В представляет собой R2.
10. Композиция по любому из пп. 6-9, в которой R2 представляет собой -ОН, NH2 или -ОСН3.
11. Композиция по любому из пп. 6-10, в которой R1 представляет собой -CH2Ph, Ph, -СН2СН(СН3)2 или -СН(СН3)2.
12. Композиция по любому из пп. 1-11, которая дополнительно содержит воду.
13. Композиция по любому из пп. 1-12, которая дополнительно содержит либо:
(a) пищевой продукт;
(b) косметически приемлемый ингредиент или
(c) фармацевтически приемлемый ингредиент.
14. Композиция по любому из пп. 1-12, в которой соединение формулы (I) или его соль присутствует в композиции в концентрации от около 0,02 до около 10 масс. % от общего веса композиции.
15. Способ получения композиции растительных масел с гелеобразующими свойствами по п. 1, который включает в себя следующие этапы:
(a) смешивание масла и соединений формулы (I) или их соли;
(b) нагревание смеси, полученной на этапе (а), до температуры полного растворения соединения;
необязательно (с) смешивание пищевого продукта, фармацевтически активного ингредиента, нутрицевтика или косметического ингредиента в виде твердого или растворенного в масле или воде компонента со смесью во время этапа (b);
(d) охлаждение смеси, полученной на этапе (b), до комнатной температуры или более низкой температуры.
