Octocrilen

Strukturformel
Struktur von Octocrilen
Struktur ohne vollständige Stereochemie
Allgemeines
Freiname	Octocrilen<ref name="inn-list">INN Recommended List 20, World Health Organisation (WHO), 8. Oktober 1980.</ref>
Andere Namen	2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenyl­acrylat (IUPAC) (RS)-2-Cyan-3,3-diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester Vorlage:INCI
Summenformel	C24H27NO2
Kurzbeschreibung	viskose farblose<ref name="DSM">Patent WO2008089920A1: Process for the manufacture of substituted 2-cyano cinnamic esters. Angemeldet am 18. Januar 2008, veröffentlicht am 31. Juli 2008, Anmelder: DSM IP Assets B.V., Erfinder: J. Huang, S. Jing, R. Karge, R. Proplesch.‌</ref> bzw. hellgelbe<ref name="BASF">Patent US5917080: Preparation of 2-cyano-3,3-diarylacrylic esters. Angemeldet am 24. Mai 1996, veröffentlicht am 29. Juni 1999, Anmelder: BASF AG, Erfinder: M. Holderbaum, K. Beck, A. Aumüller, T. Witzel, G. Voit.‌</ref> bzw. gelbe Flüssigkeit<ref name="Sigma" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 228-250-8 ECHA-InfoCard 100.025.683 PubChem 22571 ChemSpider 21165 DrugBank DB09535 Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	361,48 g·mol−1
Dichte	1,051 g·cm−3<ref name="Sigma" />
Schmelzpunkt	−10 °C<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Siedepunkt	218 °C (2 hPa)<ref name="Sigma" />
Dampfdruck	0,3 hPa (179 °C)<ref name="Sigma" />
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser (4 mg/l bei 20 °C)<ref name="Sigma" /> vollständig löslich in Propylencarbonat, Dipropylenglycol und anderen Propylenglycol-monoalkylethern<ref>LyondellBasell: Application Data, Solubility Screen, Ultraviolet Light Absorbers.</ref>
Brechungsindex	1,567 (20 °C)<ref name="Sigma" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma" /> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 410 P: 273​‐​391​‐​501<ref name="Sigma" />
Toxikologische Daten	> 5000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Octocrilen, auch Octocrylen, ist ein Wirkstoff, der als Sonnenschutzfilter in Kosmetika Verwendung findet. Es handelt sich um ein 1:1-Gemisch von zwei isomeren chemischen Verbindungen, die Strukturelemente der Cyanacrylate und der Zimtsäureester aufweisen. Das ausgedehnte π-Elektronensystem und die starre Molekülstruktur bewirken die UV-absorbierende Wirkung. Octocrilen ist eine ölige, klare gelbe Flüssigkeit, die nicht mit Wasser mischbar ist.

Herstellung

Die Knoevenagel-Reaktion von Benzophenon (1) mit 2-Ethylhexylcyanacetat (2) (aus Cyanessigsäure und 2-Ethylhexanol in Gegenwart von p-Toluolsulfonsäure in 92%iger Ausbeute<ref name="DSM" />) in Gegenwart von Propionsäure und Ammoniumacetat erzeugt bei 100 °C innerhalb von 5 bis 6 Stunden nach Destillation Octocrilen (3) mit Ausbeuten zwischen 79 und 94 %.<ref>Patent US5451694: Process for preparing substituted 2-cyanocinnamic esters. Angemeldet am 22. April 1994, veröffentlicht am 19. September 1995, Anmelder: Haarmann & Reimer GmbH, Erfinder: W. Kuhn, W. Marks, T. Thielmann, E. Dilk.‌</ref>

Knoevenagel-Reaktion zum Octocrilen

Knoevenagel-Reaktion zum Octocrilen

Unter den gewählten Bedingungen (Temperatur, Zeit) erfolgt kein vollständiger Umsatz der Edukte, aber die Bildung unerwünschter Nebenprodukte, wie z. B. 2-Cyan-3,3-diphenylacrylamid und gefärbter Verunreinigungen. Wegen der photosensibilisierenden Eigenschaften von Benzophenon sollten auch geringe Verunreinigungen davon im Endprodukt vermieden werden.

In Umkehrung der Reaktionsfolge kann auch Ethylcyanacetat (Cyanessigsäureethylester) zuerst mit Benzophenon umgesetzt werden<ref>Patent US3149148: Process for condensation reactions. Angemeldet am 2. Januar 1962, veröffentlicht am 15. September 1964, Anmelder: General Aniline & Film Corp., Erfinder: M. Kladko, M.M. Lee.‌</ref>

Knoevenagel-Reaktion zum Ethyl-diphenylcyanacrylat

Knoevenagel-Reaktion zum Ethyl-diphenylcyanacrylat

Die Knoevenagel-Reaktion unter Zusatz von Eisessig und gasförmigem Ammoniak erfordert für hohen Umsatz (>95 %) lange Reaktionszeiten (>48 Stunden), um industriell brauchbare Endproduktausbeuten von 90 % zu erreichen. Das erhaltene Ethyl-2-cyan-3,3-diphenylacrylat wird anschließend in Gegenwart von Natriumcarbonat mit 2-Ethylhexanol in 97%iger Ausbeute zu Octocrilen umgeestert.<ref>Patent US5047571: Process for the preparation of 2-cyano-3,3-diarylacrylates. Angemeldet am 13. April 1990, veröffentlicht am 10. September 1991, Anmelder: BASF AG, Erfinder: P. Spang, P. Neumann.‌</ref>

Umesterung des Ethyl- zum 2-Ethylhexylester (Octocrilen)

Umesterung des Ethyl- zum 2-Ethylhexylester (Octocrilen)

Eine Reaktionsvariante über Benzophenonimin soll die Probleme des geringen Reaktionsumsatzes und der Benzophenon-verunreinigung vermeiden. Dabei wird Benzophenonimin (aus Benzophenon mit Ammoniak in Gegenwart von Titandioxid innerhalb von 5 Stunden bei 130 °C und 200 bar Druck mit Selektivitäten bis 99 % und Umsätzen bis 98 % erhalten)<ref>Patent US5679855: Preparation of benzophenone imines. Angemeldet am 21. November 1995, veröffentlicht am 21. Oktober 1997, Anmelder: BASF AG, Erfinder: G. Voit, M. Holderbaum, T. Witzel, A. Aumüller.‌</ref> mit 2-Ethylhexylcyanoacetat bei Raumtemperatur umgesetzt.<ref>Patent US5917080: Preparation of 2-cyano-3,3-diarylacrylic esters. Angemeldet am 24. Mai 1996, veröffentlicht am 29. Juni 1999, Anmelder: BASF AG, Erfinder: M. Holderbaum, K. Beck, A. Aumüller, T. Witzel, G. Voit.‌</ref> Nach Vakuumdestillation in einem Dünnschichtverdampfer fällt Octocrilen als hellgelbes Öl in 94%iger Ausbeute und einer Reinheit von 99,5 % an.

Knoevenagel-Reaktion mit Benzophenonimin zum Octocrilen

Knoevenagel-Reaktion mit Benzophenonimin zum Octocrilen

Eigenschaften

Octocrilen absorbiert Licht mit einem Absorptionsmaximum bei 303 nm hauptsächlich im UV-B- und wenig im kurzwelligen UV-A-Bereich.<ref>Nadim A. Shaath: SPF Boosters & Photostability of Ultraviolet Filters. happi, 2007, abgerufen am 7. April 2021. </ref> Die Filterwirkung ist nicht sehr stark. Octocrilen wird stets in Kombination mit weiteren Filtersubstanzen eingesetzt, wobei es gleichzeitig die Photostabilität bestimmter UV-A-Filter, wie z. B. Avobenzone erhöht und in der Folge deren Schutzwirkung stabilisiert.<ref>Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): UV-Filtersubstanzen in Sonnenschutzmitteln (PDF; 112 kB). Stellungnahme des BfR vom 6. August 2003.</ref><ref>S. Trauer: Sonnenschutz – Manchmal trügt der Schein. In: Pharmazeutische Zeitung, Ausgabe 22, 2006 (online).</ref>

Wenn solche Kombinationen zusätzlich nanoteiliges Titandioxid als anorganischen UV-Absorber enthalten, muss wegen der hohen Photoreaktivität unbeschichteter TiO₂-Nanopartikel mit der Entstehung von reaktiven Sauerstoffspezies (reactive oxygen species, ROS) gerechnet werden, die den Photoabbau der organischen UV-Absorber fördern und damit deren Schutzwirkung aufheben.<ref>J. Kockler, M. Oelgemüller, S. Robertson, B.D. Glass: Influence of Titanium Dioxide Particle Size on the Photostability of the Chemical UV-Filters Butyl Methoxy Dibenzoylmethane and Octocrylene in a Microemulsion. In: Cosmetics. Band 1, 2014, S. 128–139, doi:10.3390/cosmetics1020128. </ref>

Octocrilen unterdrückt nach dem Auftragen auf die Haut eine mögliche Rekristallisation gelöster UV-Filtersubstanzen. Octocrilen selbst ist photostabil und in der Anwendung reizarm.<ref>A. Bennàssar et al.: Two cases of photocontact allergy to the new sun filter octocrylene, Dermatology Online Journal 15 (12): 14.</ref>

In den letzten Jahren wurde eine Häufung von Kontaktallergien bei Verwendung von Octocrilen in Sonnenschutzmitteln berichtet, die bei Erwachsenen anscheinend im Wesentlichen auf eine vorherige Photosensibilisierung durch die äußerliche Anwendung von Ketoprofen-Präparaten zurückzuführen ist. Insgesamt scheinen primäre Sensibilisierungen gegen Octocrilen selten zu sein.<ref>A.C. de Groot, D.W. Roberts: Contact and photocontact allergy to octocrylene: a review. In: Contact Dermatitis. Band 70, Nr. 4, 2014, S. 193–204, doi:10.1111/cod.12205. </ref>

Die ausgeprägte Lipophilie organischer UV-Absorber führt zu einem hohen Bioakkumulationspotential, und Spuren von Octocrilen werden daher seit Jahren in Seen und Flüssen, sowie bereits im Leitungswasser gefunden. Neuere Untersuchungen der Auswirkungen von Octocrilen auf molekularer Ebene bei Zebrabärblingen (engl. zebrafish) zeigen „ein geringes Potential für reproduktive Effekte“ an.<ref>N. Blüthgen, N. Meili, G. Chew, A. Odermatt, K. Fent: Accumulation and effects of the UV-filter octocrylene in adult and embryonic zebrafish (Danio rerio). In: Science of The Total Environment. Band 476–477, 2014, S. 208–217, doi:10.1016/j.scitotenv.2014.01.015. </ref>

Risikobewertung

Octocrilen wurde 2012 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Octocrilen waren die Besorgnisse bezüglich hoher (aggregierter) Tonnage und weit verbreiteter Verwendung sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der PBT/vPvB-Stoffe. Die Neubewertung läuft seit 2012 und wird von Frankreich durchgeführt. Um zu einer abschließenden Bewertung gelangen zu können, wurden weitere Informationen nachgefordert.<ref>Community Rolling Action Plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Vorlage:Linktext-CheckVorlage:AbrufdatumVorlage:CoRAP-Status/2012 </ref>

Octocrilen zeigt keine endokrindisruptive Wirkung und allergische Reaktionen sind selten.<ref>E. Berardesca, T. Zuberbier, M. Sanchez Viera, M. Marinovich: Review of the safety of octocrylene used as an ultraviolet filter in cosmetics. In: Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. Band 33, 7. Oktober 2019, S. 25–33, doi:10.1111/jdv.15945. </ref>

Eine im März 2021 veröffentlichte Studie zeigte, dass sich Octocrilen nach etwa einjähriger Lagerung in das möglicherweise krebserregende Benzophenon zersetzt.<ref>C. A. Downs, Joseph C. DiNardo, Didier Stien, Alice M. S. Rodrigues, Philippe Lebaron: Benzophenone Accumulates over Time from the Degradation of Octocrylene in Commercial Sunscreen Products. In: Chemical Research in Toxicology. 7. März 2021, doi:10.1021/acs.chemrestox.0c00461. </ref><ref>U. Schreiber: Alte Sonnencreme sollte weg. In: Deutsche Apothekerzeitung. Nr. 12 (2021), 25. März 2021, S. 44 (deutsche-apotheker-zeitung.de). </ref>

Gesetze zum Korallenschutz

In dem Südseestaat Palau ist Octocrilen in Sonnenschutzmitteln zum Schutz der Korallenriffe seit Januar 2020 verboten.<ref>The Republic of Palau Bans Sunscreen Chemicals to Protect its Coral Reefs and UNESCO World Heritage site – International Coral Reef Initiative. In: icriforum.org. 4. November 2018, archiviert vom Vorlage:IconExternal (nicht mehr online verfügbar) am 11. März 2020; abgerufen am 20. Februar 2020 (). </ref> Das Verbot beruht auf den Ergebnissen einer 2017 veröffentlichten Studie<ref>Coral Reef Research Foundation: Final Report – Sunscreen Pollution Analysis in Jellyfisch Lake, Palau, Januar 2017 (PDF).</ref> zur Verschmutzung der Unterwasserwelt am Jellyfish Lake. Zum Schutz der Korallenriffe verabschiedete der US-Bundesstaat Hawaii ein ab dem 1. Januar 2021 wirksames Gesetz, das den dortigen Verkauf von Sonnenschutzmitteln, die Oxybenzon und Octinoxat enthalten, untersagt. Zum 1. Januar 2023 soll die Liste verbotener Inhaltsstoffe um Octocrilen erweitert werden.<ref>A Bill for an Act. In: State of Hawaii. Abgerufen am 28. Juli 2021 (). </ref>

Handelsnamen

• Uvinul N 539 T, Parsol 340, Eusolex OCR

Weblinks

• Koninklijke DSM: Parsol 340

Einzelnachweise

<references />