CN105861601B - 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法 - Google Patents

一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105861601B
CN105861601B CN201610294183.1A CN201610294183A CN105861601B CN 105861601 B CN105861601 B CN 105861601B CN 201610294183 A CN201610294183 A CN 201610294183A CN 105861601 B CN105861601 B CN 105861601B
Authority
CN
China
Prior art keywords
double
hmzg
coniferyl alcohol
dehydrogenation
dihydro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610294183.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105861601A (zh
Inventor
刘吉华
余伯阳
盖晓红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Chunling Health Management Co., Ltd
Original Assignee
China Pharmaceutical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Pharmaceutical University filed Critical China Pharmaceutical University
Priority to CN201610294183.1A priority Critical patent/CN105861601B/zh
Publication of CN105861601A publication Critical patent/CN105861601A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105861601B publication Critical patent/CN105861601B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于生物技术领域,具体涉及一种利用微生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的方法,本发明采用保藏号为Bacillus subtilis ATCC 6633的菌株生物转化得到二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG),经反复硅胶柱层析纯化获得三个单糖苷纯品(HMZG‑1、HMZG‑2和HMZG‑3)。本发明建立了一种高效获得二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的生物转化方法。

Description

一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的 方法
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的方法。
背景技术
二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)为刺五加、虎杖、接骨木、草珊瑚等药用植物中的微量活性成分,具有广泛的药理活性,如保肝、抗氧化、抗炎、抗真菌、抗HSV和抗病毒等。属于苯并二氢呋喃类新木脂素葡萄糖单糖苷。由于其在植物中含量甚微,从植物中提取分离难以大量制备;利用化学方法糖基化二氢去氢双松柏醇获得其葡萄糖单糖苷步骤复杂,产率低成本高且可能污染环境,极大地限制了此类化合物的开发利用。
微生物转化是利用生物体系中的特异性的酶对外源性底物进行结构修饰所发生的化学反应。其转化条件温和、绿色、环保,选择性高,立体专一性强,可以完成化学方法通常不能进行的反应,而且方法简便。目前生物转化所涉及的反应类型有羟基化反应、糖基化反应、羰基化反应、环氧化反应、开环反应和重排反应等。其中,利用生物转化技术进行糖基化反应获得糖苷化合物已经成为天然小分子糖基化研究的重要手段之一。
为了获得高产的二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG),我们开发了一种制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的生物转化制备方法,极大地提高了此类化合物的产率,使其总产率达到了98.04%,此方法操作简便,生产成本低廉,为开发此类化合物更具潜力的药用价值奠定了基础。
发明内容
本发明公开了一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的方法。其特征是以Bacillus subtilis ATCC 6633菌株发酵转化二氢去氢双松柏醇获得二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)。
为了获得高产的二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG),本发明筛选了PDA培养基、BPY培养基、NA培养基和LB培养基等多种培养基作为发酵转化培养基用于生物转化,发现Bacillus subtilis ATCC 6633菌株在多种培养条件下均可转化二氢去氢双松柏醇得到3个二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3),在PDA培养基中总转化率最高(见表1)。
表1 不同培养基中二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷的转化率
以PDA培养基为基础培养基,筛选不同碳源(葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉)、碳源含量及转化发酵条件对生物转化发酵的影响。优选培养基碳源为蔗糖,含量为每升培养基中含25g蔗糖。转化发酵培养温度为20-30℃,优选26℃。生物转化发酵培养时间为24-96h,优选培养时间为72h。
本发明公开了二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)的制备方法,用Bacillussubtilis ATCC 6633对二氢去氢双松柏醇进行生物转化获得。
更优选的方法是以二氢去氢双松柏醇为底物,利用保藏号为Bacillus subtilisATCC 6633的菌株,将底物和该菌株在以上优选的培养基中进行转化发酵72h,终止反应,用有机溶剂萃取,浓缩萃取液,通过反复硅胶柱层析分离即得二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)。
其中有机溶剂优选乙酸乙酯,硅胶柱层析用二氯甲烷和甲醇进行梯度洗脱。所得转化产物为浅黄色粉末状固体。
其中浅黄色粉末状转化产物分别为二氢去氢双松柏醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(HMZG-1)、二氢去氢双松柏醇-9′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(HMZG-2)和二氢去氢双松柏醇-9-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(HMZG-3)。
本发明的制备方法与现有技术相比:
(1)通过生物转化的方法制备天然来源极其有限的活性成分,转化发酵制备产率高,二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(HMZG)产率达到98.04%。
(2)转化制备获得三个糖苷HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3,转化率分别为17.34%、14.29%、66.41%。HMZG-3产率最高,为此化合物的获得和药用价值的进一步探讨奠定了基础。
(3)操作简便,成本低,绿色环保,适合大量制备此类化合物。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应当理解的是,本发明实施例的制备方法仅用于说明本发明,而不是对本发明的限制,在本发明的生物转化制备二氢去氢双松柏醇糖苷(HMZG)的构思前提下,类似的制备方法都属于本发明要求保护的范围。转化产物的核磁共振氢谱和碳谱用Bruker 500测定,高分辨质谱用Aglient LC-Q-TOF-MS 6520B测定;色谱柱为C18分析色谱柱(ODS-2,5μm,4.6×250mm,汉邦科技),所用溶剂均为分析纯或化学纯。
实施例1
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的制备(以PDA培养基培养)
将斜面(即菌种)接种于摇瓶种子培养基中,在26℃培养24小时,摇瓶转速为180r/min;按2%接种量接入PDA转化培养基(马铃薯200g/L,KH2PO4 3g/L,MgSO4 0.73g/L,VB110mg/L,蔗糖25g/L,pH 7.0)中,同时加入0.2mg/mL的底物,在26℃,转速为180r/min条件下发酵培养72h。HPLC检测其三个转化产物HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的转化率,检测条件为乙腈-水梯度洗脱,洗脱程序为:0-10min 15%-24%乙腈,10-25min 24%-30%乙腈,25-30min 30%乙腈;流速1.0mL/min;柱温25℃;检测波长203nm;进样量10μL。HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的保留时间分别为12.306min、14.817min和15.359min,转化率分别为17.34%、14.29%、66.41%。
实施例2
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的制备(以BPY培养基培养)
将斜面(即菌种)接种于摇瓶种子培养基中,在26℃培养24小时,摇瓶转速为180r/min;按2%接种量接入BPY转化培养基(牛肉浸膏5.0g/L、蛋白胨10.0g/L、酵母膏5.0g/L、NaCl 5.0g/L、葡萄糖10.0g/L,pH 7.0)中,同时加入0.2mg/mL的底物,在26℃,转速为180r/min条件下发酵培养72h。HPLC检测其三个转化产物HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的转化率,检测条件同实施例1,转化率分别为13.20%、10.36%、50.24%。
实施例3
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的制备(以NA培养基培养)
将斜面(即菌种)接种于摇瓶种子培养基中,在26℃培养24小时,摇瓶转速为180r/min;按2%接种量接入NA转化培养基(牛肉浸膏3.0g/L、蛋白胨10.0g/L、NaCl 5.0g/L、琼脂18.0g/L,pH 7.0)中,同时加入0.2mg/mL的底物,在26℃,转速为180r/min条件下发酵培养72h。HPLC检测其三个转化产物HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的转化率,检测条件同实施例1,转化率分别为10.50%、13.51%、45.98%。
实施例4
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的制备(以LB培养基培养)
将斜面(即菌种)接种于摇瓶种子培养基中,在26℃培养24小时,摇瓶转速为180r/min;按2%接种量接入LB转化培养基(酵母浸膏5.0g/L、胰蛋白胨10.0g/L、NaCl 10.0g/L,pH 7.0)中,同时加入0.2mg/mL的底物,在26℃,转速为180r/min条件下发酵培养72h。HPLC检测其三个转化产物HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的转化率,检测条件同实施例1,转化率分别为8.91%、14.11%、60.56%。
实施例5
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的分离纯化
按照实施例1的方法,发酵液乙酸乙酯萃取后,减压浓缩得浸膏。将所得浸膏通过硅胶柱色谱(200-300目)梯度洗脱,流动相比例为100%二氯甲烷、二氯甲烷∶甲醇(9∶1)、二氯甲烷∶甲醇(6∶1)和100%甲醇,合并所得馏分,得到三个糖苷转化产物HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3。
实施例6
HMZG-1、HMZG-2和HMZG-3的结构表征
HMZG-1:淡黄色粉末,C26H34O11,ESI-MS m/z:545.2004[M+Na]+.1H NMR(CD3OD,500MHz)δ:7.14(1H,d,J=8.5Hz,H-5),7.03(1H,s,H-2),6.93(1H,dd,J=2.0,8.5Hz,H-6),6.73(1H,s,H-6′),6.72(1H,s,H-2′),5.55(1H,d,J=6.0Hz,H-7),4.88(1H,d,J=7.5Hz,H-Glc-1),3.86(3H,s,3′-OCH3),3.85(1H,over lap,H-9a),3.83(3H,s,3-OCH3),3.75(1H,dd,J=7.5,11.0Hz,H-9b),3.38-3.70(5H,overlap,Glc),3.56(2H,t,J=6.5Hz,H-9′),3.48(1H,over lap,H-8),2.62(2H,t,J=8.0Hz,H-7′),1.81(2H,m,H-8′).13C NMR(CD3OD,125MHz)δ:151.0(C-3),147.6(C-4),147.5(C-4′),145.3(C-3′),138.4(C-1),137.1(C-1′),129.6(C-5′),119.4(C-6),118.2(C-5),118.0(C-2′),114.3(C-6′),111.3(C-2),102.9(C-1″),88.5(C-7),78.2(C-3″),77.9(C-5″),74.9(C-2″),71.4(C-4″),65.1(C-9),62.5(C-6″),62.2(C-9′),56.8(C-3-OCH3),56.7(C-3′-OCH3),55.7(C-8),35.8(C-8′),32.9(C-7′).
HMZG-2:淡黄色粉末,C26H34O11,ESI-MS m/z:545.2006[M+Na]+.1H NMR(CD3OD,500MHz).δ:6.95(1H,s,H-2),6.82(1H,d,J=7.0Hz,H-6),6.77(1H,d,J=8.5Hz,H-5),6.74(2H,s,H2′-and 6′),5.49(1H,d,J=6.0Hz,H-7),4.25(1H,d,J=7.5Hz,GlcH-1),3.91(1H,m,H-9′),3.85and 3.81(each 3H,s,2-OMe),3.82(1H,m,H-9),3.76(1H,dd,J=10.5and7.0Hz,H-9),3.66(1H,dd,J=11.0and 4.5Hz,H-6″),3.54(1H,m,H-9′),3.46(1H,m,H-8),3.35(1H,m,H-3″),3.33(1H,m,H-4″),3.27(1H,m,H-5″),3.19(1H,m,H-2″),2.67(2H,br.t,J=7.0Hz,H-7′),1.90(2H,m,H-8′)。13C NMR(CD3OD,125MHz):δ:149.1(C-3),147.6(C-4′),147.5(C-4),145.2(C-3′),136.9(C-5′),134.8(C-1),129.9(C-1′),119.7(C-6),118.1(C-6′),116.2(C-5),114.3(C-2′),110.6(C-2),104.5(C-1″),89.0(C-7),78.2(C-3″),77.9(C-5″),75.2(C-2″),71.7(C-4″),70.0(C-9′),65.0(C-9),62.8(C-6″),56.8(C-3-OCH3),56.4(C-3′-OCH3),55.4(C-8),32.9(C-8′),32.9(C-7′).
HMZG-3:淡黄色粉末,C26H34O11,ESI-MS m/z:545.2004[M+Na]+.1H NMR(CD3OD,500MHz).δ:7.00(1H,s,H-2),6.86(1H,d,J=13.0Hz,H-6),6.79(1H,d,J=13.0Hz,H-5),6.75(1H,s,H-6′),6.73(1H,s,H-2′),5.59(1H,t,J=6.5Hz,H-7),4.35(1H,d,J=7.0Hz,glc H-1″),4.11(1H,dd,J=9.5,5.5Hz,H-9a),3.85(3H,s,3-OMe),3.82(3H,s,3′-O Me),3.76(1H,dd,J=9.5,7.0Hz,H-9b),3.67(1H,m,H-6″),3.64(1H,m,H-8),3.57(2H,t,J=6.0Hz,H-9′),3.36(1H,m,H-3″),3.35(1H,m,H-4″),3.27(1H,m,H-5″),3.23(1H,t,J=8.5Hz,H-2″),2.63(2H,t,J=7.0Hz,H-7′),1.82(2H,m,H-8′).13C NMR(CD3OD,125MHz):δ:149.0(C-3),147.5(C-4),147.5(C-4′),145.2(C-3′),136.9(C-1),134.8(C-5′),129.7(C-1′),119.7(C-6),118.2(C-6′),116.1(C-5),114.2(C-2′),110.7(C-2),104.6(C-1″),89.0(C-7),78.3(C-3″),78.1(C-5″),75.2(C-2″),72.5(C-9),71.6(C-4″),62.9(C-6″),62.3(C-9′),56.8(3-OMe),56.4(3′-OMe),53.3(C-8),35.8(C-8′),32.9(C-7′).

Claims (4)

1.一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇糖苷的方法,其特征是以保藏菌种号为Bacillus subtilis ATCC 6633菌株培养转化二氢去氢双松柏醇获得二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷。
2.按照权利要求1所述的一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇糖苷的方法,其特征是二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷为二氢去氢双松柏醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,二氢去氢双松柏醇-9′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和二氢去氢双松柏醇-9-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
3.按照权利要求1所述的一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇糖苷的方法,其特征为Bacillus subtilis ATCC 6633菌株转化发酵培养温度为20-36℃,底物加入时间为0-72h,加入底物后生物转化发酵2-5天。
4.按照权利要求1所述的一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇糖苷的方法,其特征在于培养基碳源为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉中的一种或几种,碳源含量为10-30g/L。
CN201610294183.1A 2016-04-29 2016-04-29 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法 Active CN105861601B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610294183.1A CN105861601B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610294183.1A CN105861601B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105861601A CN105861601A (zh) 2016-08-17
CN105861601B true CN105861601B (zh) 2019-05-24

Family

ID=56630341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610294183.1A Active CN105861601B (zh) 2016-04-29 2016-04-29 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105861601B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1094978C (zh) * 1996-10-07 2002-11-27 因迪纳有限公司 将秋水仙素类化合物生物转化成相应的3-糖基衍生物的方法
CN1188527C (zh) * 1997-10-03 2005-02-09 因迪纳有限公司 秋水仙酮类化合物生物转化为相应3-o-糖基化衍生物的方法
EP1745140B1 (en) * 2004-05-12 2009-08-26 Indena S.P.A. Biotransformation of colchicinoid compounds
CN104805150A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 中国药科大学 一种利用微生物转化制备四氢药根碱的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1094978C (zh) * 1996-10-07 2002-11-27 因迪纳有限公司 将秋水仙素类化合物生物转化成相应的3-糖基衍生物的方法
CN1188527C (zh) * 1997-10-03 2005-02-09 因迪纳有限公司 秋水仙酮类化合物生物转化为相应3-o-糖基化衍生物的方法
EP1745140B1 (en) * 2004-05-12 2009-08-26 Indena S.P.A. Biotransformation of colchicinoid compounds
CN104805150A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 中国药科大学 一种利用微生物转化制备四氢药根碱的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105861601A (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107841466B (zh) 一种由海洋青霉属真菌大规模制备青霉酸的方法
Chen et al. Citrinin derivatives from the marine-derived fungus Penicillium citrinum
Li et al. Cephalosporolides H and I, two novel lactones from a marine-derived fungus, penicillium sp.
CN106148256A (zh) 产α-熊果苷的基因工程菌及其构建方法和应用
Gaur et al. In vitro antimalarial studies of novel artemisinin biotransformed products and its derivatives
CN110527629A (zh) 一种海洋真菌来源的布雷菲德菌素a、制备方法及其在抗农业致病菌方面的应用
Liu et al. Penicillones A and B, two novel polyketides with tricyclo [5.3. 1.03, 8] undecane skeleton, from a marine-derived fungus Penicillium terrestre
Zhang et al. 3, 4-Dihydroisocoumarin derivatives from the marine-derived fungus Paraconiothyrium sporulosum YK-03
CN113277998A (zh) 一种聚酮类化合物及其制备方法
Wang et al. Targeted solid phase fermentation of the soil dwelling fungus Gymnascella dankaliensis yields new brominated tyrosine-derived alkaloids
Shibazaki et al. YM-215343, a novel antifungal compound from Phoma sp. QN04621
CN105861601B (zh) 一种生物转化制备二氢去氢双松柏醇葡萄糖单糖苷(hmzg)的方法
Isaka et al. Aromadendrane and cyclofarnesane sesquiterpenoids from cultures of the basidiomycete Inonotus sp. BCC 23706
CN104894173B (zh) 一种姜黄素衍生物的制备方法
Julca-Canto et al. Additional new natural products produced by Lentinus strigellus: A biotechnological approach
CN108484626A (zh) 螺环化蒽醌类化合物及其制备方法和在制备钙通道激动剂中的应用
Ebrahim et al. Antimicrobial metabolites from extremophilic fungus Botryotrichum piluliferum strain WESH19
Huszcz et al. Glycosylation of xanthohumol by fungi
Alade et al. Metabolites from endophytic fungus; Pestalotiopsis clavispora isolated from Phoenix reclinata leaf
CN108179169B (zh) 一种微生物转化法制备达木林a的方法
Wu et al. Three new highly acylated 3, 4-seco-grayanane diterpenoids from the fruits of Pieris formosa
CN110527631B (zh) 海洋真菌hk1-22来源的不饱和脂肪酸类化合物、制备方法及其应用
Kim et al. Microbial metabolites of 8-prenylnaringenin, an estrogenic prenylflavanone
CN107721908B (zh) 一种从球毛壳菌中提取球毛壳菌素a前体化合物的方法
Zhang et al. Biotransformation of ursolic acid by Alternaria longipes AS3. 2875

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200907

Address after: Room 21688, building 3, No. 1800, Panyuan Road, Changxing Town, Chongming District, Shanghai, 201913

Patentee after: Shanghai Chunling Health Management Co., Ltd

Address before: No. 639 road in Nanjing city in Jiangsu province 211198.

Patentee before: CHINA PHARMACEUTICAL University

TR01 Transfer of patent right