Synthese von UV-Absorbern aus Cashewnuss-Schalenöl

Wissenschaftlern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es in Zusammenarbeit mit Kollegen von der University of the Witwatersrand aus Johannesburg, Südafrika, und der Universität Daressalam in Tansania gelungen, Cashewnuss-Schalenöl anstelle von Erdöl in der organischen Synthese zu nutzen. Ziel der Bemühungen war eine nachhaltige Synthese von löslichen organischen UV-Filtern.

Der ultraviolette (UV-)Anteil des Sonnenlichts kann bei Mensch und Tier zu gesundheitlichen Schäden führen. Vorzeitige Hautalterung und sogar lebensbedrohliche Krebserkrankungen können die Folge sein. Auch an Materialien wie Kunststoffen, Farben und Lacken kann die natürliche UV-Strahlung eine zerstörerische Kraft entfalten. Zum Schutz vor UV-induzierten Schäden kann in diesen Fällen auf chemische UV-Filter zurückgegriffen werden. Diese sind entweder mineralischer Art wie zum Beispiel Titandioxid oder organischer Natur, bestehen also aus Kohlenstoffverbindungen. In beiden Fällen können sie sowohl in Sonnencremes als auch in Anstriche oder direkt in die zu schützenden Materialien eingebracht werden.

Derzeit befinden sich beide Klassen von UV-Filtern aus unterschiedlichen Gründen in der Kritik. Bei einigen der organischen Filter ist etwa ihre Verträglichkeit für Wasserlebewesen zu gering. Leider werden zudem derzeit praktisch alle organischen UV-Filter – wie die allermeisten übrigen organischen Chemikalien – aus Erdöl hergestellt. Als nachhaltiges Ausgangsmaterial für neue organische UV-Filter nutzt das internationale Forscherteam um Prof. Dr. Till Opatz vom Institut für Organische Chemie der JGU und Prof. Dr. Charles de Koning aus Johannesburg stattdessen Cashewnuss-Schalenöl, das bei der Verarbeitung der Nüsse in beträchtlichen Mengen anfällt, selbst aber nicht zum Verzehr geeignet ist. Damit besteht keine Konkurrenz zur Lebens- und Futtermittelproduktion. Die Nutzung des Schalenöls kann im weiteren Sinne zur sogenannten Xylochemie gerechnet werden, bei der holzige Biomasse als Kohlenstoffquelle für die chemische Synthese dient.

Ob die so erhaltenen, chemisch wohldefinierten UV-Absorber sich auch für Sonnencremes eignen, wie hautverträglich sie sind und welche Auswirkungen sie auf verschiedene Lebewesen haben, muss noch erforscht werden. Dies würde allerdings den Rahmen des vom Bundesforschungsministerium (BMBF) und der südafrikanischen Partnerorganisation NRF geförderten Projektes sprengen und soll in Zusammenarbeit mit Wirtschaftsunternehmen ermittelt werden.

Originalpublikation:

Charles B. de Koning, Till Opatz et al.
Valorisation of Cashew Nut Shell Liquid Phenolics in the Synthesis of UV Absorbers
European Journal of Organic Chemistry, 21. Juni 2019
DOI: 10.1002/ejoc.201900743
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ejoc.201900743