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Verfahren zur Gewinnung von Sterinen aus Fettsäuren, Fetten, Ollen
und Fettgemischen
Der Gehait an Sterinen beträgt in pflanzlichen und tierischen Fetten
und Ölen üblicherweise höchstens einige Zehntelprozente. eine Ausnahmestellung bilden
nur einige leberöle von Seetieren, die einen höheren Steringehalt aufweisen, Die
Isolierung der Sterine, und zwr des Cholesterins aus Fetten tierischer Hekrunft
und der Phytosterine aus Fetten pflanzlicher herkunft, wurde bischer so vorgenommen,
daß die Fette verseift und aus der erhaltenen Seifenlösung die Sterine mit den übrigen
unverseifbaren Bestandteilen abgetrennt wurden. durch Kristallisation aus verschiedenen
Lösungsmitteln oder durch Fällung mit Reagentien. welche mit Sterinen unlösliche
Doppelverbindunghen bilden. können sie driekt oder als Derivate aus dem Gemisch
deer unversifabren Stoffe isoliert werden. Diese Methode bedingt jedoch die Aufarbeitung
von viel zu großen Mengen \usgangsmaterial, konnte daher keine wirtschaftliche Bedeutung
erlangen und keine technische Anwendung finden.
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Da die Sterine in neuerer Zeit sowohl in der Kosmetik als auch in
der Medizin und in der Pharmazie sowie als Ausgangsstoffe für die Synthese von Hormonen
immer größere Bedeutung erlangten, so suchte man technisch durchführbare Verfahren,
um diese wertvollen Stoffe aus Olen und Fetten, deren ständige Begleiter sie sind,
auszuscheiden. Es wurde vorgeschlagen, durch Adsorption an geeigneten Adsorptionsmitteln
die Gewinnung der Sterine aus Fetten zu ermöglichen. Des weiteren wurde angeregt,
eine Abtrennung durch Hochvakuumwasserdampfdestillation bei hohen Temperaturen durchzuführen.
Schließlich sind Verfahren
zur Anreicherung der Sterine mit Hilfe
der Molekulardestillation von Ölen in Vorschlag gebracht worden. Abgesehen davon,
daß das Verfahren der Molekulardestillation zu seiner Durchführung ein sehr hohes
Vakuum und eine sehr kostspielige Apparatur benötigt, liefert es genau so wie alle
anderen Verfahren nicht reine Endprodukte, sondern nur Konzentrate, in denen die
Sterine neben Fettsäuren, Neutralölen, Kohlenwasserstoffen, Aldehy- -den usw. angereichert
sind.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man aus Olen, Fetten,
Fettsäuren oder Mischungen von Fetten und Fettsäuren auf technisch einfach durchführbare
Art die in diesen Produkten enthaltenen Sterine in guter Ausbeute gewinnen kann,
indem man die genannten Ausgangsstoffe mit niedrigmolekularen Alkoholen in die entsprechenden
Ester überführt. Da die erhaltenen Ester leichter destillierbar sind, reichern sich
die Sterine in dem nach der Destillation sicht ergebenden Destillationsrückstand
in sehr starkem Maße an und können daraus durch Kristallisation oder durch Fällung
auf einfache Weise in reiner Form isoliert werden. Die Anreicherung beträgt durchschnittlich
das 50-bis loofache. Wenn es sich um die Gewinnung einzelner bestimmter Sterine
handelt, so werden die bereits bekannten Abtrennungsverfahren zur Isolierung angewendet.
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Das Verfahren kann nicht nur auf alle Öle, Fette und Fettsäuren angewendet
werden, sondern auch auf alle technischen Fettprodukte und Fettsäuren, wie sie z.
B. bei der Raffination von Rohölen anfallen. Besonders für die letztgenannten Ausgangsstoffe
erweist sich das Verfahren gemäß der Erfindung als sehr wertvoll, weil die bei der
Isolierung der Sterine als Nebenprodukte anfallenden Fettsäureesterdestillate für
verschiedene Verwendungszwecke sehr geschätzt werden.
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Zur Veresterung eignen sich besonders Methyl-und Äthylalkohol, weil
diese die am niedrigsten siedenden Fettsäureester ergeben. Zur Herstellung der Fettsäureester
werden entweder die Ausgangsstoffe, soweit sie nicht Fettsäuren bereits darstellen,
nach den üblichen Verfahren gespalten und mit den Alkoholen in Reaktion gebracht,
oder, wenn es sich vorwiegend um Neutralöle handelt, mittels Alkoholyse direkt in
Fettsäureester übergeführt.
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Beispiel I ioTeile durch Spaltung im Autoklav erhaltene Waltranfettsäure
werden mit 60 Teilen Äthylalkohol und 1 Teil Schwefelsäure einige Stunden' unter
Rückfluff gekocht. Nach beendeter Veresterung wird der überschüssige Alkohol größtenteils
abdestilliert.
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Das verbleibende Reaktionsgemisch wird mit Wasser neutral gewaschen,
dann werden die erhaltenen ethylester im Vakuum bei 8 mm Restdruck abdestilliert.
Es hinterbleibt ein Destillationsrückstand von 30/0 des Ausgangsmaterials mit einem
Gehalt von 7,5 °/o Sterinen. Der Destillationsrückstand wird mit Natronlauge in
methanolischer Lösung verseift und die erhaltene Lösung mit Benzin mehrmals ausgezogen.
Hierbei ist es wichtig, durch Zufügen von Wasser den Gehalt der Lösung auf etwa
700/0 Methanol einzustellen, weil sonst leicht Emulsionen auftreten. Die Benzinauszüge
werden vereinigt, das Benzin wird abdestilliert, und der erhaltene Rückstand wird
dann mit Methanol ausgekocht, wobei die Sterine in Lösung gehen und beim Abkühlen
der Methanollösung auskristallisieren. Durch Umkristallisation werden die Sterine
rein erhalten.
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Beispiel 2 Talg oder tierische Abfallfette werden mit Natronlauge
verseift, daraufhin wird das verseifte Produkt mit Wasser in Lösung gebracht, und
dann werden durch Zufügen von Schwefelsäure die Fettsäuren abgeschieden. Ioo Teile
der erhaltenen Fettsäure werden mit 500 Teilen Methanol und 5 Teilen Schwefelsäure
unter Rückfluß gekocht. Im übrigen wird wie nach Beispiel I verfahren. Es wird reines
Cholesterin erhalten.
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Beispiel 3 io Teile Rüböl werden mit 60 Teilen Methanol .und 1 Teil
Schwefelsäure 8 Stunden unter Rückfluß gekocht. Dann wird das überschüssige Methanol
größtenteils abdestilliert. Das durch die eingetretene Alkoholyse freigewordene
Glycerin setzt sich ab und kann durch Abtrennen gewonnen werden.
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Das Reaktionsprodukt wird mit Wasser neutral gewaschen, und die so
erhaltenen Methylester werden im Vakuum destilliert. Aus dem verbleibenden Destillationsrückstand
lassen sich die Sterine isolieren.