CZ280415B6 - Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů - Google Patents

Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů Download PDF

Info

Publication number
CZ280415B6
CZ280415B6 CS893078A CS307889A CZ280415B6 CZ 280415 B6 CZ280415 B6 CZ 280415B6 CS 893078 A CS893078 A CS 893078A CS 307889 A CS307889 A CS 307889A CZ 280415 B6 CZ280415 B6 CZ 280415B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
lysergol
elymoclavin
medium
fructosides
sucrose
Prior art date
Application number
CS893078A
Other languages
English (en)
Inventor
Vladimír Ing. Csc. Křen
Přemysl Rndr. Csc. Sajdl
Miroslav Rndr. Csc. Flieger
Aleš Ing. Csc. Svatoš
Original Assignee
Mikrobiologický Ústav Avčr
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 Mikrobiologický Ústav Avčr filed Critical Mikrobiologický Ústav Avčr
Priority to SK307889A priority Critical patent/SK307889A3/sk
Priority to CS893078A priority patent/CZ280415B6/cs
Publication of CZ307889A3 publication Critical patent/CZ307889A3/cs
Publication of CZ280415B6 publication Critical patent/CZ280415B6/cs

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Způsob přípravy fluktocidů námelových alkaloidů elymoklavinu, chanoklavinu, lysergolu a DH-lysergolu, který spočívá v tom, že na tyto námelové alkaloidy se působí volným nebo imobilizovaným myceliem houby kmenů Claviceps purpurea nebo Claviceps fusiformis v mediu s 50 - 100 g sacharosy/l na pH 5,8 až 7,0 obsahujícím anorganické sole například dusičnan vápenatý, kyselý fosforečnan draselný, chlorid vápenatý, síran hořečnatý, chlorid draselný, síran amonný a/nebo biologicky aktivní látky například kvasničný autolyzát, kukuřičné máčecí vody, načež meziprodukt se z media sorbuje na bentonit a po desorpci se dělí, s výhodou několinásobnou kapalinovou chromatografií na kolonách s reverzní fází C-18 a mobilní fází směsí methanolu, vody a amoniaku.ŕ

Description

Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu přípravy fruktosidů námelových alkaloidů elymoklavinu, chanoklavinu, lysergolu a DH-lysergolu.
Dosavadní stav techniky
Objevem elymoklavin-O-B-D-fruktosidů Flossem a kol.(Z.Naturforsch. 22b, 339, 1967) a elymoklavin-O-B-D-fruktofuranosyl (2—1)-O-B-D-fruktofuranosidu (Flieger a kol. J. Nat. Prod. 1989a), analogických fruktosidů chanoklavinu (Flieger a kol. J. Nat. Prod., 1989b), lysergolu a DH-lysergolu (Křen a kol. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1989) byla formována nová skupina námelových alkaloidů - glukosidy námelových alkaloidů.
Elymoklavin fruktosid je syntetizován ze sacharósy a elymoklavinu účinkem enzymu B-D-fruktofuranosidasy (Dickerson Biochem. J. 129, 363, 1972), který štěpí sacharózu na glukózu, utilizovanou organismem k růstu a fruktózu, která je přenášena na akceptor s primární alkoholickou skupinou, tj. např. na elymoklavin. Elymoklavin difruktosid vzniká z monofruktosidu přenosem fruktózy na volnou hydroxymethyl skupinu fruktózového zbytku. Analogicky vznikají i další fruktosidy námelových alkaloidů.
Tyto látky nebyly dosud získány ve větším množství, které by umožnilo studium jejich biologických aktivit a případně jejich využití ve farmacii. U elymoklavin-fruktosidů je možno předpokládat jisté imunomodulační účinky, které byly nalezeny u jejich aglykonu elymoklavinu (Šterzl a kol. Cz. Med. 1, 90, 1989), případně je možné jejich využití jako substrátu pro přípravu derivátů námelových alkaloidů.
Nevýhodou kmenů, které byly dosud popsány jako producenti těchto substancí, je nízká produkce a dlouhá kultivační doba, potřebná k jejich fermentativní přípravě. Kromě toho např. fruktosidy chanoklavinu, lysergolu a DH-lysergolu nelze připravit jinak než konverzí - fruktosylací - přeformovaných alkaloidů.
Jedním z důležitých parametrů glykosylační aktivity u C. purpurea je koncentrace donoru fruktózy, tj. koncentrace sacharózy. Při nižších koncentracích sacharózy se projevuje nedostatek saturace substrátem, při vyšších koncentracích sacharóza sama kompetuje s alkaloidem o přenos fruktózy. Dalším důležitým parametrem pro funkci invertas je pH. O některých bifunkčních invertasách je známo, že jejich hydrolytická aktivita je vyšší v kyselém prostředí (ve směru štěpení glykosidů), naopak jejich syntetická aktivita (ve směru glykosylace) vzrůstá směrem k neutrálnímu až slabé bázickému pH.
Pro glykosylaci elymoklavinu platí tato závislost striktně; při posuvu od pH 5 - 5,5 k neutrální oblasti pH 6,5-6,7 se glykosylační aktivita zvyšuje asi 5x.
pH-optimum pro glykosylaci chanoklavinu je však odlišné - asi pH 5,8. Souvisí to zřejmě s rozdílnými disociačními kons
-1CZ 280415 B6 tantami elymoklavinu a chanoklavinu. Při uvedených pH-optimech obou alkaloidů je poměr disociované složky ku nedisociované roven přibližně 1. Optimalizací pH lze tedy docílit několikanásobného zvýšení výtěžku glykosidu námelových alkaloidu.
Dalším faktorem je vývojová závislost aktivity invertasy s věkem kultury. Maximální aktivity glykosylace se dosahuje asi 15. den věku produkční kultury. Tato závislost je způsobena jednak vyšší aktivitou enzymu v diferencovaném stadiu, ale i vyšší schopností kultury v tomto období neutralizovat médium.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody, tj. nízké výtěžky fruktosidů elymoklavinu a obtížné získání fruktosidů alkaloidů, odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstatou je, že se na námelové alkaloidy elymoklavin, chanoklavin, lysergol a DH-lysergol působí volným nebo imobilizovaným myceliem houby kmenů Claviceps purpurea nebo Claviceps fusiformis v médiu s 50 - 100 g sacharózy a pH 5,8 až 7,0, obsahujícím anorganické soli, například dusičnan vápenatý, kyselý fosforečnan draselný, chlorid vápenatý, síran horečnatý, chlorid draselný, síran amonný a/nebo biologicky aktivní látky, například kvasniční autolyzát, kukuřičné máčecí vody, načež meziprodukt se z média sorbuje na bentonit a po desorpci se dělí s výhodou několikanásobnou kapalinovou chromatografii na kolonách s reverzní fází C-18 a mobilní fází směsí methanolu, vody a amoniaku.
Příklady provedení vynálezu
Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů je doložen následujícími příklady, aniž by předmět vynálezu byl jakkoliv omezen.
Příklad 1
Fruktosylace elymoklavinu
Pro fruktosylaci námelových alkaloidů byl použit kmen Claviceps purpurea 88-EP-47, který byl vyšlechtěn na vysokou glykosylační aktivitu.
Pro glykosylaci alkaloidů bylo použito promyté mycelium kmene C. purpurea 88-EP-47, narostlé na půdě TI (viz. tab. 1). Mycelium bylo za sterilních podmínek resuspendováno v médiu NP (viz. tab. 1) pro zamezení dalšího růstu a produkce alkaloidů de novo. Alkaloidy byly přidávány jako sterilní roztok ve formě citrátu v konc. 1,5 g/1. Pro fruktosylaci elymoklavinu byla přidána sacharóza v koncentraci 75 g/1. Na obrázku č.l je znázorněna závislost glykosylační aktivity mycelia kmene C. purpurea na koncentraci sacharózy v médiu NP. Na ose S je vynesena koncentrace sacharózy v g/1, na ose K jsou vynesena procenta biokonverze elymoklavinu na celkové fruktosidy elymoklavinu (-o-) a na elymoklavin monofruktosid (-o-). pH pro konverzi elymoklavinu bylo udržováno na hodnotě 6,5. Na obrázku č.2 je znázorněna závislost glykosylační aktivity mycelia kmene C. purpurea na pH média NP (při konc. sacharózy 100 g/1). Na ose x je vyneseno pH média NP, na ose K
-2CZ 280415 B6 jsou % biokonverze elymoklavinu na celkové fruktosidy elymoklavinu (-o-) a na elymoklavin monofruktosid (-o-). V tomto případě lze s výhodou použít mycelium z desetidenního inokula na půdě TI, nebo mycelia z produkční kultivace na půdě CS2 (viz. tab. 1).
Separace alkaloidů:
Alkaloidy byly separovány z kultivační tekutiny po úpravě pH amoniakem na hodnotu 7,5 adsorpcí na bentonit (Lachema, Brno) (2 x 50/500 ml), desorbovány methanolem (3 x 100 ml) a směs alkaloidů byla odpařena na vakuové odparce na celk. objem 10 ml. Roztok byl nanesen (5 x 2 ml) na preparační nízkotlakou chromatografickou kolonu, plněnou Separonem SGX C18 (35g, 25 x 2,0 cm, zrnění 50 μιη) a eluován směsí methanol-voda-konc. čpavek (30:70:0,34). Detekce byla prováděna UV světlem při 288 nm, první frakce obsahovala směs glykosidů elymoklavinu. Další dělení bylo prováděno na HPLC Sepron SGX C18 (25 x 0,8 cm, zrnění 7 μιη) za podmínek jako při stanovení.
Identifikace byla provedena hmotovou spektrometrií na přístroji Finigan MAT 90 technikou Dl-ci a DCI, teplota na vstupu 250 °C, teplota vzorku rostla od 25 do 300 ’C rychlostí 1 °C/min, iontový tok 0,2 mA, urychlovací napětí 5 kV, chem. ionizace NH3. Cims elymoklavin difruktosidu (m/z - rel. int. %) :417-33, 416-22, 254-23, 253-30, 237-100, 236-85, 223-9, 207-6,
167-9, 154-6, 127-1. Cims elymoklavinu difruktosidu (m/z - rel.
int. %) 597-25, 578-8, 416-10, 254-60, 253-45, 237-100, 236-93,
223-7, 207-3, 167-9, 154-10, 127-24.
Příklad 2
Fruktosylace chanoklavinu
Fruktosylace chanoklavinu se provádí stejně, jak je uvedeno v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že pH média NP bylo udržováno na hodnotě 5,8.
Dělení a charakterizace chanoklavin fruktosidů bylo prováděno obdobně jako v příkladu 1.
Cims chanoklavin monofruktosidu (m/z - rel. int. %) 154-19, 183-62, 239-71, 257-82, 418-47, 419-100.
Cims chanoklavin difruktosidu (m/z - rel. int. %) 154-14,
163-29, 183-39, 239-56, 257-53, 418-28, 419-100, 502-14, 582-29.
Příklad 3
Fruktosylace lysergolu
Fruktosylace lysergolu byla prováděna za stejných podmínek, jako v příkladu 1, pouze s tím rozdílem, že bylo použito lysergolu ve formě sterilního roztoku citrátu, upraveného na finální konc. 1,5 g/1, médium NP s obsahem sacharózy 75 g/1 a pH 6,5.
Výtěžky konverze jsou uvedeny v tabulce 2. Glykosidy lysergolu
-3CZ 280415 B6 byly analyzovány, jak je uvedeno v příkladu 1, a identifikace byla provedena pomocí HPLC. Fruktosidy lysergolu po hydrolýze kvasničnou invertázou dávají odpovídající aglykon, který se identifikuje srovnáním se standardem.
Příklad 4
Frutosylace DH-lysergolu
Fruktosylace DH-lysergolu byla prováděna stejně, jako v příkladu 3, pouze s tím rozdílem, že pro fruktosylaci byl použit DH-lysergol. Výsledky konverze jsou uvedeny v tabulce 2. Dělení a identifikace fruktosidů DH-lysergolu byly prováděny, jak je uvedeno v příkladu 3.
Příklad 5
Fruktosylace kmene Claviceps fusiformis
Biokonverze námelových alkaloidů se provádí, jak je uvedeno v příkladech 1 až 4, pouze s tím rozdílem, že jako biologický materiál (mycelium) se použije kmene Claviceps fusiformis, s výhodou kmen W1 (A.O. 248612), kultivovaný postupem, jak je uvedeno v příkladu 1.
Příklad 6
Fruktosylace elymoklavinu imobilizovaným myceliem kmene Claviceps purpurea.
Pro biokonverzi elymoklavinu bylo použito imobilizovaných buněk kmene Claviceps purpurea, s výhodou kmen 88-EP-47. Pro imobilizaci bylo použito mycelium z inokulační kultury na médiu TI (9. den). Mycelium se imobilizuje do Ca-alginátu (s výhodou Protanal LF 10/60 (Protan, Dramen, Norsko) v A.O. 250474, popř. v práci Křena a kol. (Appl. Microbiol. Biotechnol. 26, 219, 1987). Koncentrace alginátu v biokatalyzátoru byla 3 %, koncentrace biomasy cca 70 mg vlhké váhy/ml biokatalyzátoru. Erlenmayerovy baňky (300 ml) obsahovaly 20 ml biokatalyzátoru v 60 ml média JCS-GY (tab. 1). Elymoklavin byl přidán jako roztok sukcinátu, sterilizovaný filtrací do finální koncentrace 1000 až 4000 mg/1 (viz. tab. 3). Každých 22 dní bylo médium s elymoklavinem nahrazeno novým. Kultivace probíhala na třepačce za podmínek, uvedených v příkladu 1. Výsledky biokonverze jsou uvedeny v tabulce 3 .
Příklad 7
Biokonverze chanoklavinu, lysergolu a DH-lysergolu imobilizovaných myceliem kmene Claviceps purpurea.
Bylo postupováno stejně, jako v příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že ke konverzi byly použity roztoky chanoklavinu nebo lysergolu nebo DH-lysergolu v koncentracích 1 500 mg/1.
-4CZ 280415 B6
Dále je uvedena tabulka 1, ve které je uvedeno složení použitých médií.
Tabulka 1
komponenta [g/1] NL8 29 TI NP CS2 JCSGY
sacharóza 100 100 100* 100 60
L-asparagin 10 10 - - -
Ca(N03)2·4H2O 1 1 - -
kh2po4 0,25 0,25 - 0,25 -
CaCl2 - - 1,2 1,2 1,2
L-cystein.HC1 - 0,1 - -
Kys. citrónová
monohydr. - - 16,8 16,8 2
Kys. jantarová - - - - 8,2
MgSO4.7H2O 0,3 0,3 0,25 0,25 0,25
KC1 0,1 - 0,12 0,12 0,12
Kvas, autolyzát 0,1 - - - -
(nh4)2so4 10 - 10 -
FeSO4.7H2O 0,02 - 0,02 0,02 0,02
ZnSO4.7H2O 0,02 0,02 0,015 0,015 0,015
pH 5,5 5,5 5,5* 5,5 6,5
báze k úpravě pH nh4oh NaOH NaOH NaOH NaOH
agar 25 -
* hodnota platí, pokud není v textu uvedeno jinak
V tabulce 2, která je uvedena dále, jsou výtěžky fruktosylace
lysergolu a DH-lysergolu myceliem kmene Claviceps purpurea
Tabulka 2
%a
alkaloid pb Ic
Lysergol 7,7 0,5
DH-lysergol 2,8 13,3
a konverze na celkové fruktosidy (mono- + oligo-) k biomasa z produkční kultivace na médiu CS2 (14. den), 6 g sušiny/1, doba konverze 50 dní.
c biomasa z inokulační kultivace na TI (9. den), 6 g sušiny/1, doba konverze 50 dní.
Dále je uvedena tabulka 3, ve které jsou výsledky glykosylace elymoklavinu imobilizovanými buňkami Claviceps purpurea.
-5CZ 280415 B6
Tabulka 3
elymoklavin [mg/1] 1000 2000 4000
pa Ib P P
cyklus trvání cyklu
č. [dny]
1. 22 62,1 48,0 36,4 24,9
2. 22 38,4 50,8 18,7 17,2
3 . 22 23,7 10,8 13,5 20,7
aP - mycelium pro imobilizaci bylo CS2 (14. den), bI - mycelium pro imobilizaci bylo TI (9. den).
z produkční kultivace na médiu z inokula, narostlého na médiu

Claims (1)

  1. Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů elymoklavinu, chanoklavinu,lysergolu a DH-lysergolu, vyznačuj icí se tím, že na tyto námelové alkaloidy se působí volným nebo imobilizovaným myceliem houby kmenů Claviceps purpurea nebo Claviceps fusiformis v médiu s 50 - 100 g sacharózy/1 a pH 5,8 až 7,0, obsahujícím anorganické soli, například dusičnan vápenatý, kyselý fosforečnan draselný, chlorid vápenatý, síran hořečnatý, chlorid draselný, síran amonný a/nebo biologicky aktivní látky, například kvasniční autolyzát, kukuřičné máčecí vody, načež meziprodukt se z média sorbuje na bentonit a po desorpci se dělí, s výhodou několikanásobnou kapalinovou chromatografií na kolonách s reverzní fází C-18 a mobilní fází směsí methanolu, vody a amoniaku.
CS893078A 1989-05-23 1989-05-23 Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů CZ280415B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK307889A SK307889A3 (en) 1989-05-23 1989-05-23 Preparation method of fructosides ergot alkaloids
CS893078A CZ280415B6 (cs) 1989-05-23 1989-05-23 Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS893078A CZ280415B6 (cs) 1989-05-23 1989-05-23 Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ307889A3 CZ307889A3 (en) 1993-03-17
CZ280415B6 true CZ280415B6 (cs) 1996-01-17

Family

ID=5369820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS893078A CZ280415B6 (cs) 1989-05-23 1989-05-23 Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ280415B6 (cs)
SK (1) SK307889A3 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
SK278685B6 (sk) 1998-01-14
CZ307889A3 (en) 1993-03-17
SK307889A3 (en) 1998-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6558943B1 (en) Method for propagating fungi using solid state fermentation
CZ280901B6 (cs) Způsob kultivace bakterií
Zhang et al. Development of a defined medium fermentation process for physostigmine production by Streptomyces griseofuscus
CN113774002A (zh) 一种解淀粉芽孢杆菌培养基及其应用
US20210130768A1 (en) Salt formulations for the fermentation of marine microorganisms
KR101579766B1 (ko) 일종의 사이클릭 리포펩티드 화합물의 제조방법
EP0547898A2 (en) Microbial process for the production of trans-4-hydroxy-L-proline
CA2025678C (en) Natural delta-lactones and process of the production thereof
CZ280415B6 (cs) Způsob přípravy fruktosidů námelových alkaloidů
CA1154699A (en) FERMENTATION PROCESS FOR THE PREPARATION OF ERGOT ALKALOIDS, PRIMARILY ERGOCORNINE AND .beta.- ERGOCRYPTINE
US5070191A (en) Demethylallosamidin and a process for production thereof
Tassi et al. Effect of glucose on glutamate dehydrogenase and acid phosphatase and its reversal by cyclic adenosine 3′: 5′‐monophosphate in single cell cultures of Asparagus officinalis
CN110468051B (zh) 一种k252a发酵培养基及其制备方法
HU182255B (en) Process for producing mycophenolic acid derivatives
Venkateswarlu et al. Production of rifamycin using Amycolatopsis mediterranei (MTCC14)
Selim et al. Specific long-chain fatty acids promote optimal growth of Frankia: accumulation and intracellular distribution of palmitic and propionic acid
Křen et al. Glycosylation of ergot alkaloids by free and immobilized cells of Claviceps purpurea
ŠIMÚTH et al. Nucleic acid degradation products of Streptomyces aureofaciens
KR830002916B1 (ko) 발효에 의한 세팔로스포린 제법
KR900007642B1 (ko) 스트렙토마이세스 아우레우스 hb601과 이를 이용한 항생물질 테트라낙틴의 제조방법
KR960016707B1 (ko) 스트렙토마이세스 가수가엔시스 kccb 101 및 이를 이용한 농용항생물질의 제조방법
JPS62195295A (ja) 発酵法によるクリプトスポリンの製造法
CS272206B2 (en) Method of alpha-ergocryptine production
Mukhtar et al. Enhanced lincomycin production by Streptomyces lincolnensis through optimization of culture conditions
CZ248489A3 (en) Process for preparing simple derivatives of lysergic acid

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000523