Bemotrizinol

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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 (0 °C, 1000 hPa).

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]

Stereoisomerie

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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

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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

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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

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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

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  1. ↑ Eintrag zu BIS-ETHYLHEXYLOXYPHENOL METHOXYPHENYL TRIAZINE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 29. Dezember 2019.
  2. ↑ a b c d Datenblatt Bemotrizinol bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. Oktober 2021 (PDF).
  3. ↑ a b c d lgcstandards.com: Sicherheitsdatenblatt, Bemotrizinol (Memento vom 25. März 2016 im Internet Archive; PDF; 41,8 KB)
  4. ↑ a b c 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. ↑ a b c d 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. ↑ a b 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
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