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Wirtschaftliche Bedeutung und historische Entwicklung der Vitaminchemie

Spätestens seit Ende des 2. Weltkrieges war die Bedeutung der Vitamine für eine gesunde Ernährung von Tier und Mensch gesichertes Wissen. Die wissenschaftlichen Grundlagen über Vorkommen, Wirkung, Bedarf und Struktur waren erarbeitet und es setzten Bemühungen zu ihrer industriellen Herstellung ein. Erstes Beispiel war die von Tadeus Reichstein in Basel entwickelte und von der Firma Hoffmann-La Roche in die industrielle Praxis umgesetzte Synthese von Vitamin C. Ebenfalls bei Roche folgte 1948 die erste technische Synthese von Vitamin A.

Bis zum Ende des 20. Jahrhunderts hat sich der Markt für Vitamine und Multivitaminpräparate für die Tierernährung (feed), für Lebensmittelzusatzstoffe (food) und Pharmaka beträchtlich entwickelt. Der Weltmarkt für Tierernährung betrug 1995 ca. 20 Mrd. DM und für Vitamine 1999 ca. 6 Mrd. DM.

Allein in bundesdeutschen Apotheken wurden im Jahr 2000 Vitamine und Mineralstoffe für die Selbstmedikation, d.h. ohne Rezept, im Wert von 394 Millionen Euro umgesetzt (Quelle: Gesundheitsberichterstattung des Bundes). Der jährliche Umsatz von Vitaminen und Nahrungsergänzungsmittel auf dem US-Markt wurde 2004 auf bis zu 17 Milliarden Dollar geschätzt1).

In der BASF AG Ludwigshafen machte man sich Anfang der 50er Jahre Gedanken darüber, wie die von Grundchemiekalien dominierte Produktpalette durch Produkte mit höherer Wertschöpfung ergänzt werden könnte. Der damalige Forschungsleiter Walter Reppe war für seine Acetylenchemie bekannt. Aus Acetylen und Aceton wurde in der BASF Methylbutinol im technischen Maßstab hergestellt. In der Natur werden die terpenoiden Carotinoide und Vitamin A aus Isopren-Bausteinen, ebenfalls mit fünf C-Atomen, aufgebaut. In Diskussionen mit Hochschullehrern, die Erfahrungen in der Carotinoid-Forschung besaßen - in Heidelberg mit Richard Kuhn, in Braunschweig mit Hans Herloff Inhoffen - erhielt Reppe die Anregung, aus Methylbutinol, einem idealen isoprenoiden C5-Baustein, die Naturstoffe Vitamin A oder Carotinoide industriell zugänglich zu machen. Aus Braunschweig gewann Reppe dafür einen frisch habilitierten Chemiker mit einschlägigen Erfahrungen. Es war Horst Pommer, den er im BASF Hauptlaboratorium mit den Arbeiten zum Vitamin A betraute. Es bedurfte allerdings eines weiteren Kontaktes zur Hochschule, um das angestrebte Ziel zu erreichen. 1954 stellte Georg Wittig in der BASF seine neue Olefinsynthese mit Phosphoryliden vor. Mit dieser in den technischen Maßstab übertragenen Reaktion gelang in der BASF die industrielle Herstellung von Vitamin A. Andere Vitamine und Carotinoide, aber auch niedermolekulare Riech- und Aromastoffe folgten. Inzwischen hat sich daraus bei der BASF ein eigenständiges Arbeitsgebiet Feinchemie entwickelt. Die Wittig-Reaktion erwies sich dabei als Schlüsselschritt für die Herstellung polyener Carotinoide. Auch der Marktführer auf dem Vitamingebiet Hoffman-La Roche nutzt diese Technologie inzwischen bei der Herstellung von Astaxanthin und β-Carotin.