Bemotrizinol

Bemotrizinol (BEMT) ist ein unsymmetrisch substituiertes 1,3,5-Triazin, das als Breitspektrum-UV-Filter in Sonnenschutzmitteln Verwendung findet. Der mit funktionalisierten Aromaten substituierte Triazin-Kern ist für die UV-Absorption, die hydrophoben 2-Ethylhexyloxyphenol-Substituenten für die Öllöslichkeit und Wasserfestigkeit in dermatologischen und kosmetischen Zubereitungen verantwortlich. Bemotrizinol hat ein breites UV-Absorptionsspektrum mit Absorptionsmaxima λmax im UV-B-Bereich bei 310 nm und im UV-A-Bereich bei 343 nm.[6] Es wird meist in Kombinationen mit anderen UV-Filtern, die durch BEMT stabilisiert werden, eingesetzt.[7]

Strukturformel
Strukturformel von Bemotrizinol ohne Angaben zur Stereochemie
Gemisch von drei Stereoisomeren – vereinfachte Strukturformel ohne Stereochemie
Allgemeines
Name Bemotrizinol (INN)
Andere Namen
  • 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin
  • BIS-ETHYLHEXYLOXYPHENOL METHOXYPHENYL TRIAZINE (INCI)[1]
  • BEMT
Summenformel C38H49N3O5
Kurzbeschreibung

hellgelbes Pulver oder Flocken[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 187393-00-6
EG-Nummer (Listennummer) 606-111-6
ECHA-InfoCard 100.109.468
PubChem 11954320
ChemSpider 10645286
DrugBank DB11206
Wikidata Q4885134
Eigenschaften
Molare Masse 627,83 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,17 g·cm−3 (20 °C)[3]

Schmelzpunkt
Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser (<10−7 g·l−1)[5], löslich in Ölen, wie z. B. Sesamöl (10 %), in Miglyol® 812 (C8 – C12-Triglyceridgemisch, 14 %), in Finsolv® TN (C12 – C15-Alkylbenzoat, 25 %)[5]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
keine GHS-Piktogramme

H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze[2]
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Stereoisomerie
Stereoisomere des Bemotrizinols

(R,R)-Stereoisomer


(S,S)-Stereoisomer


meso-Stereoisomer

Bemotrizinol enthält zwei durch die gleichen Reste substituierte Stereozentren, folglich gibt es drei Stereoisomere:

  • (R,R)-Bemotrizinol,
  • (S,S)-Bemotrizinol und
  • meso-Bemotrizinol.

Technische und praktische Bedeutung besitzt nur das Gemisch dieser drei Stereoisomeren.

Darstellung

Bemotrizinol wird in einer dreistufigen Reaktion ausgehend von Cyanurchlorid und 4-Bromanisol in insgesamt ca. 57%iger Ausbeute erhalten.[4] In der ersten Stufe reagiert die Grignard-Verbindung von 4-Bromanisol mit Cyanurchlorid in Tetrahydrofuran im Verhältnis 1:1 mit 82%iger Ausbeute zum Monosubstitutionsprodukt 6-(4-Methoxyphenyl)-2,4-dichlor-1,3,5-triazin.

1. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.
1. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.

In einer Friedel-Crafts-Acylierung wird das Monosubstitutionsprodukt mit Resorcin in einem Xylol-Sulfolan-Gemisch im Verhältnis 1:2 mit Resorcin in Gegenwart von Aluminiumchlorid mit 89%iger Ausbeute zum entsprechenden Trisubstitutionsprodukt 2,4-Bis(2,4-dihydroxy-phenyl)-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin umgesetzt.

2. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.
2. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.

Auf der letzten Stufe wird das Trisubstitutionsprodukt an den para-ständigen Hydroxygruppen der Resorcin-Reste mit 3-Brommethylheptan (aus 2-Ethylhexanol und Bromwasserstoffsäure zugänglich) im Verhältnis 1:2,2 in 2-Methoxyethanol (Methylcellosolve) und Natronlauge in 78%iger Ausbeute alkyliert.

3. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.
3. Stufe der Bemotrizinol-Synthese nach Hüglin et al.

Nach chromatographischer Reinigung an Kieselgel wird ein zähes, leicht gelbes Harz erhalten, welches nach einigen Wochen auskristallisiert.[4] Die Zugabe vom Impfkristallen beschleunigt das Auskristallisieren des Endprodukts. Die Darstellung des reinen kristallinen Bemotrizinols (>96,5 % Gehalt)[8] wirft erhebliche Probleme auf, da hartnäckig anhaftende Lösemittelreste und Nebenprodukte, wie sie auch in der USP-Monographie aufgeführt sind, die Kristallisation behindern.

Eigenschaften

Bemotrizinol ist ein hellgelber, geruchloser Feststoff, der in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln unlöslich ist. In Ölen, wie sie für kosmetische Zubereitungen, insbesondere Sonnenschutzmitteln, Verwendung finden, löst sich Bemotrizinol gut.[5]

Als Hydroxyphenyltriazin ist Bemotrizinol außerordentlich photostabil und bildet im Gegensatz zu anderen Sonnenschutzmitteln keine toxischen oder allergisierenden Photoabbauprodukte.[9]

Zur Reproduktionstoxizität und Entwicklungstoxizität von Bemotrizinol liegen keine negativen Daten vor.[10][11]

Verwendung

Der Breitspektrum-UV-Absorber Bemotrizinol ist mit einem spezifischen Extinktionskoeffizienten von 819 beim UV-A-Absorptionsmaximum von 340 nm (unter Standardbedingungen in Ethanol) ein starker UV-B-Absorber, wobei das UV-A/UV-B-Verhältnis von 0,73[5] auf eine ebenfalls hohe UV-A-Absorption hinweist.

BEMT wird in wegen seiner hohen Absorptionsaktivität, seiner synergistischen Wirkung mit einer signifikanten Erhöhung des Lichtschutzfaktors (engl. sun protection factor, SPF booster)[12] und seiner stabilisierenden Eigenschaften auf andere UV-Absorber in Konzentrationen von bis zu 10 % (in Japan bis zu 3 %)[13] in Kombinationen mit anderen UV-Filtern in Sonnenschutzmitteln eingesetzt. Das wasserunlösliche BEMT kann in Konzentrationen bis 20 % in eine in Wasser dispergierbare Polymethylmethacrylat-Matrix eingebettet werden und liegt so als schwach gelbe flüssige Dispersion vor (Tinosorb® Aqua), die in Öl-in-Wasser-Emulsionen eingearbeitet werden kann.[14]

In den USA unterliegen Sonnenschutzmittel als freiverkäufliche Arzneimittel (engl. OTC drugs) den Regularien der US-Arzneimittelbehörde FDA, die seit mehr als zehn Jahren keine neuen Wirkstoffe für Sonnenschutzmittel zugelassen haben.[15] Trotz der im Jahr 2002 zur Beschleunigung des Zulassungsverfahrens eingeführten so genannten Time and Extent Applications (TEA)[16] und des Ende 2014 erlassenen so genannten Sunscreen Innovation Act (SIA)[17] ist Bemotrizinol wie sieben weitere in Europa und anderen Regionen zugelassene moderne Sonnenschutzmittel[15] bis auf weiteres in den USA nicht verfügbar.

Bemotrizinol wird von BASF SE (unter dem Markennamen Tinosorb® S) und von Ashland Inc. (Escalol® S) hergestellt und vertrieben.

Einzelnachweise
  1. Eintrag zu BIS-ETHYLHEXYLOXYPHENOL METHOXYPHENYL TRIAZINE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 29. Dezember 2019.
  2. Datenblatt Bemotrizinol bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. Oktober 2021 (PDF).
  3. lgcstandards.com: Sicherheitsdatenblatt, Bemotrizinol (Memento vom 25. März 2016 im Internet Archive; PDF; 41,8 KB)
  4. Patent EP0775698A1: Bis-Resorcinyl-Triazine als UV-Absorber. Angemeldet am 14. November 1996, veröffentlicht am 28. Mai 1997, Anmelder: Ciba Specialty Chemicals Holding Inc., Erfinder: D. Hüglin, E. Borsos, H. Luther, B. Herzog, F. Bachmann.
  5. Attachment 2, Tinosorb® S Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenol Triazine (BEMT), http://www.fda.gov/ohrms/dockets/dailys/00/Sep00/090600/cp00001_attachment_02.pdf
  6. S.Q. Wang: The Making of an Effective Sunscreen. In: mskcc.org. 9. Dezember 2014, ehemals im Original (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 18. März 2016.@1@2Vorlage:Toter Link/www.mskcc.org (Seite nicht mehr abrufbar. Suche in Webarchiven)
  7. B. Herzog, M. Wehrle, K. Quass: Photostability of UV absorber systems in sunscreens. In: Photochem. Photophys. Band 85, 2009, S. 869–878, doi:10.1111/j.1751-1097.2009.00544.x.
  8. usp.org: Authorized USP Pending Monograph, Version 2, Bemotrizinol (Memento vom 29. Januar 2013 im Internet Archive; PDF; 89,5 KB)
  9. C.G. Benevenuto, L.O. Guerra, L.R. Gaspar: Combination of retinyl palmitate and UV-filters: phototoxic risk assessment based on photostability and in vitro and in vivo phototoxicity assays. In: Eur. J. Pharm. Sci. Band 68, 2015, S. 127–136, doi:10.1016/j.ejps.2014.12.007.
  10. Centre of Endocrine Disrupters: Assessment of the endocrine disruptive potential of 23 UV-filters (j.no. MST-656-00150) (Memento vom 4. März 2016 im Internet Archive; PDF; 894 KB)
  11. J. Ashby, H. Tinwell, K. Twomey, P.A. Lefevre: Lack of Binding to Isolated Estrogen or Androgen Receptors, and Inactivity in the Immature Rat Uterotrophic Assay, of the Ultraviolet Sunscreen Filters Tinosorb M-Active and Tinosorb S. In: Regul. Toxicol. Pharmacol. Band 34, Nr. 3, 2001, S. 287–291, doi:10.1006/rtph.2001.1511.
  12. N. A. Shaath: SPF Boosters & Photostability of Ultraviolet Filters. HAPPI, Oktober 2007.
  13. personal-care.basf.com: Cross-Reference List of all UV Filters used in the BASF Sunscreen Simulator (Memento vom 29. Mai 2015 im Internet Archive; PDF; 36,5 KB)
  14. BASF Personal Care, Technical Information, UV Filters, November 2011, http://dewolfchem.com/wp-content/uploads/2013/08/TDS-zcote.pdf
  15. M. S. Reisch: After More Than A Decade, FDA Still Won’t Allow New Sunscreens. In: Chemical & Engineering News. Band 93, Nr. 20, 2015, S. 10–15 (acs.org).
  16. Time and Extent Application, Bemotrizinol, submitted on April 11, 2005, http://www.fda.gov/ohrms/dockets/dockets/05n0446/05n-0446-bkg0001-08-Tab-02-vol3.pdf
  17. U.S. Food and Drug Administration, Sunscreen Innovation Act (SIA), http://www.fda.gov/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/ucm434782.htm
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.