Gebrauchsmusterschrift

(19)
Bundesrepublik Deutschland
Deutsches Patent- und Markenamt
(12) Gebrauchsmusterschrift
(21) Aktenzeichen: 20 2010 002 261.4
(22) Anmeldetag: 16.02.2010
(47) Eintragungstag: 06.05.2010
(43) Bekanntmachung im Patentblatt: 10.06.2010
(73) Name und Wohnsitz des Inhabers:
Mattheus, Christopher, 18106 Rostock, DE;
Pügge, Johanna, 18209 Hohenfelde, DE; Schütt,
Regine, Dr., 18198 Stäbelow, DE
*DE202010002261U120100610*
(10) DE 20 2010 002 261 U1 2010.06.10
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(51) Int Cl. 8 : C 1D 3/382 (2006.01)
Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen
(54) Bezeichnung: Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis
(57) Hauptanspruch: Wässriges Reinigungsmittel auf
Efeu-Basis umfassend Efeu-Extrakt, neutrale Tenside, Isopropanol
und Wasser.

DE 20 2010 002 261 U1 2010.06.10
Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft ein wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis für verschiedene Oberflächen insbesondere
im Sanitär- und Küchenbereich, so z. B. für Oberflächen aus Keramik, Glas, Kunststoff und Steinen,
sowie zum Reinigen von Teppichen, Geweben und Faserstoffen.
Stand der Technik
[0002] Efeu hat nicht zuletzt durch die Kür zur Arzneipflanze 2010 einen gewissen Stellenwert in der Wahrnehmung
der Bevölkerung erreicht. Ein Reinigungsprodukt auf der Basis der im Efeu befindlichen Wirkstoffe
ist allerdings nicht bekannt.
[0003] Zur Nutzung des Efeus im medizinischen Bereich, so z. B. als Wirkstoff in Arzneimitteln, wird aus den
Efeublättern ein Extrakt hergestellt, indem ein Extraktionsmittel zum Einsatz kommt. Dabei weist der Extrakt
α-Hederin auf. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Efeublätter zerkleinert
werden, die zerkleinerten Blätter dann unter Zugabe von Wasser fermentiert werden, wobei Hederacosid C in
α-Hederin umgewandelt wird, in einem dritten Schritt die Extrahierung durch Zugabe eines Extraktionsmittels
erfolgt und schließlich der Extrakt getrocknet wird.
[0004] Nachteil dieser Erfindung ist, dass das für eine Weiterverarbeitung notwendige Trennen von Extraktionsmittel
und Extrakt nicht in diesem Verfahren geregelt ist, so dass derart hergestellte Extrakte nicht zur Nutzung
in Reinigungsmitteln geeignet sind. Außerdem wird bei diesem Verfahren eine Abgabe des Extraktionsmittels
in die Umwelt in Kauf genommen, was insbesondere auf eine Herstellung in größeren Mengen zu nicht
abschätzbaren Beeinträchtigungen der Umwelt führen könnte.
Darstellung der Erfindung
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein ökologisch sinnvolles und hautverträgliches Reinigungsmittel bereitzustellen,
das in einem ökonomisch sinnvollen Rahmen hergestellt werden kann.
[0006] Die Aufgabe wird durch das im Hauptanspruch beschriebene wässrige Reinigungsmittel gelöst.
[0007] Saponine sind allgemein pflanzliche, meist stickstoffreiche Glykoside, die als Aglykon Steroide, Steroidalkaloide
oder Triterpene aufweisen. Die Grundstruktur der Saponine ist ein lipophiles Ringsystem, das so
genannte Sapogenin oder Aglykon. Je nach Struktur dieses Sapogenins werden die Saponine in Triterpensaponine
und Steroidsaponine unterteilt. Entsprechend der am Aglykon glykosidisch gebundenen, hydrophilen
Zuckerketten spricht man weiterhin von einem Mono-, Bi- bzw. dem selten auftretenden Tridesmoid. Die Zuckerketten
sind durch ihre Hydroxylgruppen polar aufgebaut, sie sind hydrophil. Die typischen Saponineigenschaften
sind bei den Monodesmoiden stärker ausgeprägt als bei den Dimesoiden. Die Bandbreite der Saponine
weist sich durch eine große strukturelle Variabilität und Strukturvielfalt aus.
[0008] Ein Saponinmolekül ist ambiphil aufgebaut: Es besteht aus einem hydrophoben Kohlenstoffrest und
einer bzw. mehreren hydrophilen Zuckerkette(n). Durch den speziellen Molekülaufbau der Saponine aus einem
hydrophoben (wasserabweisenden) Kohlenstoffrest und einem hydrophilen (wasserliebenden) Anteil können
sich die Saponine, die ein spezielles, natürliches Tensid sind, entsprechend ausrichten. Saponine bilden an
der Wasseroberfläche eine dünne Schicht und senken damit die Oberflächenspannung des Wassers. Gibt man
Saponine in Wasser, bilden sich Micellen: Die hydrophoben Enden sammeln sich im Inneren des Tröpfchens,
die hydrophilen Enden ordnen sich in Richtung des Wassers an.
[0009] Die Saponine sind zumeist bitter schmeckend und dienen den Pflanzen als Defensivstoffe. Sie besitzen
zudem eine wichtige Rolle im Fettstoffwechsel, da sie an Cholesterin, ein in tierischen Zellen vorkommendes,
lebenswichtiges Steroid binden. Der gebildete Saponin-Cholesterin-Komplex kann aufgrund seiner Größe
nicht mehr die Poren der Darmschleimhaut passieren. Der Komplex wird ausgeschieden, ohne dass das Nahrungscholesterin
in den Blutkreislauf gelangt. Da sich die Saponine an lipophile Stoffe heften, eignen sie sich
zur Herstellung eines Fettlösers.
[0010] Saponine kommen vor allem in nährstoffreichem Gewebe, wie Wurzeln, Knollen, Blättern, Blüten und
Samen von Pflanzen, so auch in Efeu vor. Efeu ist für seinen hohen Saponingehalt in Blättern und Blüten bekannt.
Die Blätter weisen die bidesmosidischen Triterpensaponine mit etwa 2,5–6% auf. Diese sogenannten
Hederasaponine werden als Hederacoside B bis I benannt. Das Hauptsaponin ist das Hederasaponin C. Die
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Saponine treten in folgenden Mengenverhältnissen auf: C:B:D:E.F:G:H:I-1000:70:45:10:40:15:6:5. 3 In trocknenden
Blättern können sich durch Hydrolyse die stärker wirkenden monodesmosidischen Saponine (α-Hederin
und β-Hederin) bilden.
[0011] Durch die bidesmoidsichen Saponine weist Efeu eine geringe Giftigkeit auf. Der Verzehr von den Beeren
des Efeus kann zu Vergiftungserscheinungen führen, der Saft frischer Blätter kann Hautreizungen und allergische
Reaktionen hervorrufen. Bidesmoidische Saponine kommen ausschließlich in frischen Blättern und
Beeren vor. Während des Trocknens bilden sich durch Hydrolyse monodesmosidischen Saponine, die nicht
mehr giftig sind. Aus diesem Grund werden ausschließlich Extrakte aus getrockneten Blättern nicht blühender
Zweige hergestellt.
[0012] Da frische Efeublätter giftig sind und erst durch Hydrolyse bei der Trocknung die ungiftigen Hederinsaponine
entstehen, müssen sie getrocknet werden. Zudem sind sie im getrockneten Zustand dauerhaft haltbar
und die Verarbeitung muss nicht sofort stattfinden. Zur Konservierung der Blätter ist also eine Wasserreduzierung
notwendig. Da Efeu in die Gruppe der Xerophyten einzuordnen ist und demnach durch die Anpassung an
trockene Klimaverhältnisse sehr wassersparsam ist, begünstigte dies die Konservierungsmethode. Efeu hat
im rohen Zustand zwar von Natur aus einen geringen Wasseranteil, jedoch dient eine Verminderung des Wasseranteils
der Komprimierung der Saponinmenge, sodass ein höherer Saponinanteil in der dann vorliegenden
Biomasse vorhanden ist.
[0013] Es stellen sich zwei Alternativen zur Wasserreduzierung dar: Zum einen verteilt man Efeublätter auf
kleinen Paletten und lässt diese anschließend über einen Zeitraum von etwa 2 Wochen und bei einer Raumtemperatur
von etwa 21°C trocknen. Zum anderen kann ein Trockenschrank genutzt werden, in dem bei einer
Temperatur von 100°C die Blätter in 24 h getrocknet werden können.
[0014] Um die Saponine aus den getrockneten Blättern isolieren zu können, müssen die Efeublätter zunächst
zerkleinert werden, um die Zellen aufzubrechen und gleichzeitig die Angriffsfläche des Extraktionsmittels zu
erhöhen, sodass die Oberfläche, an der die Saponine extrahiert werden, stark vergrößert wird.
[0015] Um möglichst viel Saponingehalt und möglichst wenig Nebenstoffe aus den Blättern gewinnen zu können,
sind verschiedene Möglichkeiten zur Isolierung der Saponine gegeben. Es wurde deutlich, dass sich die
Isolation der Saponine in zwei Schritten vollziehen muss: die Extraktion der Saponine aus den Blättern und die
Trennung von Extraktionsmittel und dem gewonnenen Produkt.
[0016] Für den ersten Schritt der Extraktion kann eine Soxhlettapparatur genutzt werden, da diese auf eine
kontinuierliche Extraktion bei Siedehitze aus festen Stoffen ausgelegt ist. Nach der Extraktion muss das Gemisch
aus Extraktionsmittel und pflanzlichen Bestandteilen in einem zweiten Schritt getrennt werden.
[0017] Beide Schritte können auch in einer einzigen Destillationsanlage miteinander verbunden werden. In
einem Behälter der Anlage befinden sich dazu die Pflanzenbestandteile und das Extraktionsmittel, daran angeschlossen
sind ein Kühler und ein weiterer Behälter. Die Extraktion der Saponine aus den Blättern vollzieht
sich nur im ersten Behälter, welcher unter ständiger Wärmezufuhr steht. Dabei muss die Temperatur über dem
Siedepunkt des Extraktionsmittels gehalten werden, sodass der Efeu in dem Extraktionsmittel eine bestimmte
Zeit „köchelt”, bevor das Extraktionsmittel in einen gasförmigen Zustand übergeht, im Kühler abgekühlt und
schließlich in zweiten Behälter aufgefangen wird.
[0018] Durch Auffangen des Extraktionsmittels in einem Behälter kann dieses nochmals verwendet werden.
Es bewegt sich also in einem nahezu geschlossenen System, in dem ein Großteil wiedergewonnen werden
kann.
[0019] Da die verschiedenen Saponine ähnliche, chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen, eignen
sich bestimmte Extraktionsmittel grundlegend besser als andere. Sowohl Wasser als auch Alkohol können
Saponinsubstanzen lösen. Jedoch muss stets zwischen den Saponinarten unterschieden werden.
[0020] Allen Saponinen ist gemeinsam, dass sie aus einem hydrophilen und einem hydrophoben Molekülteil
bestehen. Dementsprechend muss auch das Extraktionsmittel diese Eigenschaft aufweisen, da sich nur Gleiches
in Gleichem löst. Wesentliches Kriterium ist hierbei die Wirkung des Extraktes auf die Oberflächenspannung,
um die Reinigungskraft zu belegen.
[0021] Als Extraktionsmittel hat sich Isopropanol als am besten geeignet gezeigt.
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[0022] Isopropanol besitzt einen verzweigten, unpolaren Alkylrest und eine polare, hydrophile Hydroxylgruppe;
ist folglich ambiphil. Gegenüber Methanol und Ethanol überwiegt der lipophile Charakter des Moleküls, da
die lipophile Kohlenstoffkette länger ist. Jedoch weist ein Ethanol-Wassergemisch im Verhältnis 7 zu 3 vergleichbare
Ergebnisse auf.
[0023] Daneben wird Isopropanol auch als Lösungsvermittler bereits in Reinigungsmitteln eingesetzt und bildet
auch im erfindungsgemäßen Reinigungsmittel einen wichtigen Bestandteil.
[0024] Isopropanol (Propan-2-ol) ist der einfachste nicht-cyclische, sekundäre Alkohol. Er besteht aus einem
Alkylrest, der lipophil ist, und einer Hydroxylgruppe am zweiten Kohlenstoffatom, die hydrophile Eigenschaften
besitzt. Da der Alkylrest aus drei Kohlenstoffatomen besteht, haben die lipophilen Eigenschaften des Moleküls
einen größeren Einfluss als die hydrophilen. Trotzdem ist Isopropanol noch in jedem Verhältnis mit Wasser
mischbar. Folglich löst Isopropanol sowohl hydrophile als auch lipophile Substanzen gut. Aufgrund dieser Eigenschaften
des Moleküls empfiehlt sich Isopropanol als Lösungsvermittler, da es ähnliche Eigenschaften wie
die eingesetzten Tenside und die von uns extrahierten Saponine des Efeus besitzt. Zudem wird Isopropanol
oftmals als Lösungsmittel für Harze, Fette und Lacke verwendet. Da die Extrakte stets harzig bis schmierig erscheinen,
bietet sich dies zusätzlich an.
[0025] Die Extraktionszeit hat sich am günstigsten in einem Bereich von 30 Minuten gezeigt. Eine weitere Extraktionszeit
von 30 min würde die Stromkosten zunehmend erhöhen, zusätzlich könnten Extraktionsmittel verloren
gehen.
[0026] Neben Isopropanol als Lösungsvermittler werden weitere Bestandteile in das erfindungsgemäße Reinigungsmittel
aufgenommen. Wichtig ist neben Wasser der Efeu-Extrakt mit den Saponinen des Efeus. Saponine
sind allgemein in die Gruppe der natürlichen Tenside einzuordnen. Die Saponine der Pflanzen werden
allgemein der Gruppe der nichtionischen Tenside zugeordnet. So ist es möglich, das nichtionische Zuckertensid
durch den natürlich gewonnenen Efeuextrakt weitestgehend zu ersetzen.
[0027] Dadurch kann der Bestandteil, der eine akute Fisch- und Bakterientoxizität aufweist, minimiert werden.
Daneben ist ein Fettalkoholsulfat aufzunehmen.
Folgende Zusammensetzungen haben sich als möglich gezeigt:
Inhaltsstoff Menge
Fettalkoholsulfat 0,3 ml
Efeu 0,2 g
Isopropanol 4 ml
Zuckertensid 0,4 ml
Wasser 15 ml
Diese Probengrößen von 20 ml umgerechnet ergeben in einer besonders bevorzugten Ausführungsform folgende
Anteile in Gew.-%:
Inhaltsstoff Anteil/Gew.-%
Efeu-Extrakt 1,5
Fettalkoholsulfat 2,5
Zuckertensid 1
Wasser auf 100% 83,00
Isopropanol 12
[0028] Darüber hinaus sind aber auch andere Mischungsverhältnisse denkbar, wobei weitere Bestandteile
wie z. B. ätherische Öle oder andere Aromen in die Mischung unter gleichzeitiger Verringerung des Wasserbestandteils
aufgenommen werden können.
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Schutzansprüche
1. Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis umfassend Efeu-Extrakt, neutrale Tenside, Isopropanol und
Wasser.
2. Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die neutralen
Tenside Fettalkoholsulfate oder Zuckertenside sind.
3. Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis nach den Ansprüchen 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet,
dass
die Bestandteile in folgender Weise gemischt werden:
a) 1–3 Gew.-% Efeu-Extrakt
b) 1–5 Gew.-% Fettalkoholsulfat
c) 0,5–2 Gew.-% Zuckertensid
d) 5–20 Gew.-% Isopropanol
e) ad. 100 Gew.-% Wasser.
4. Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestandteile in einer besonders bevorzugten Weise folgendermaßen gemischt werden:
a) 1,5 Gew.-% Efeu-Extrakt
b) 2,5 Gew.-% Fettalkoholsulfat
c) 1 Gew.-% Zuckertensid
d) 12 Gew.-% Isopropanol
e) ad. 100 Gew.-% Wasser.
5. Wässriges Reinigungsmittel auf Efeu-Basis nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich ätherische Öle oder Aromen in das Gemisch aufgenommen werden.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen
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