MD4827C1 - Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivare - Google Patents
Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivareInfo
- Publication number
- MD4827C1 MD4827C1 MDA20210014A MD20210014A MD4827C1 MD 4827 C1 MD4827 C1 MD 4827C1 MD A20210014 A MDA20210014 A MD A20210014A MD 20210014 A MD20210014 A MD 20210014A MD 4827 C1 MD4827 C1 MD 4827C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- bis
- picolinoylhydrazone
- cnmn
- diacetylpyridine
- cultivation
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 240000005384 Rhizopus oryzae Species 0.000 title claims abstract description 22
- 235000013752 Rhizopus oryzae Nutrition 0.000 title claims abstract description 18
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title claims abstract description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 241000233866 Fungi Species 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 title claims description 25
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 title claims description 25
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 title claims description 25
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 title claims description 25
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 title description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 claims abstract description 7
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- BEZVGIHGZPLGBL-UHFFFAOYSA-N 2,6-diacetylpyridine Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(C(C)=O)=N1 BEZVGIHGZPLGBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 3
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- 230000002366 lipolytic effect Effects 0.000 abstract description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 7
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- KPUUSZPMGYMAAZ-UHFFFAOYSA-N N1=C(C=CC=C1)C(=O)NN=C(C)C1=CC=CC(=N1)C(C)=NNC(C1=NC=CC=C1)=O Chemical compound N1=C(C=CC=C1)C(=O)NN=C(C)C1=CC=CC(=N1)C(C)=NNC(C1=NC=CC=C1)=O KPUUSZPMGYMAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 101710158368 Extracellular lipase Proteins 0.000 abstract description 2
- 101710128940 Triacylglycerol lipase Proteins 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 6
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 4
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 3
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229910002554 Fe(NO3)3·9H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 description 1
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- -1 copper - copper bis(glycinate) monohydrate Chemical compound 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 238000012866 crystallographic experiment Methods 0.000 description 1
- 239000012225 czapek media Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BAQLNPIEFOYKNB-UHFFFAOYSA-N pyridine-2-carbohydrazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=CC=N1 BAQLNPIEFOYKNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pyridine Compounds (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la chimia coordinativă şi biotehnologie, în special la un compus coordinativ nou al fierului(III) cu bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei, care manifestă proprietăţi de biostimulator al sintezei lipazelor exocelulare la tulpina de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi poate fi utilizată în elaborarea biotehnologiilor pentru obţinerea enzimelor lipolitice.Conform invenţiei, se revendică un compus coordinativ nou nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu formula [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O, în care H2L reprezintă bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei. Compusul revendicat este bine solubil în apă, ceea ce asigură o utilizare practică în calitate de component al mediilor nutritive.De asemenea, se revendică un mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, care conţine, g: făină de soia - 35,0; KH2PO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0; [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O - 0,005…0,015; apă potabilă - până la 1 L. Biostimulatorul asigură atingerea maximului de activitate lipolitică în prima zi de cultivare.
Description
Invenţia se referă la chimia coordinativă şi biotehnologie, în mod special la sinteza unui compus coordinativ nou al fierului(III) cu bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei, care manifestă proprietăţi de biostimulator al sintezei lipazelor exocelulare la tulpina de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi poate fi utilizată în elaborarea biotehnologiilor pentru obţinerea enzimelor lipolitice.
Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 reprezintă o tulpină de fungi miceliali (micromicetă), care este producătoare de lipaze exocelulare cu semnificaţie biotehnologică şi poate fi utilizată în industria microbiologică pentru obţinerea enzimelor lipolitice exocelulare cu spectru larg de aplicare. Pentru cultivarea tulpinilor de micromicete producătoare de lipaze se utilizează medii nutritive, care includ săruri minerale (diferite modificări ale mediului Czapek) şi inductori ai sintezei lipazelor - ingrediente naturale cu conţinut de componente lipidice - făină de soia, făină de porumb, extract de porumb, extract de drojdii, tărâţe de grâu etc.
Este cunoscut mediul de cultivare în condiţii clasice a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 cu următoarea compoziţie, g: făină de soia - 35,0; (NH4)2SO4 - 1,0; KH2PO4 - 5,0; apă potabilă - până la 1 L; pH-ul iniţial - 8,0 [1]. Dezavantajul mediului de cultivare în condiţii clasice constă în nivelul redus al biosintezei lipazelor exocelulare.
Componentele lipidice prezente în cantităţi mici în ingredientele din compoziţia mediului stimulează efectiv biosinteza lipazelor (Fogarty W.M. Микробные ферменты и биотехнология. Москва: Агропромиздат, 1986, p. 317). La multe microorganisme o parte considerabilă de lipaze exocelulare sunt legate de peretele celular, ce poate afecta secreţia lipazelor în mediul de cultură şi inhibarea biosintezei acestora. Includerea în mediul nutritiv a substanţelor cu abilităţi de stimulare a eliberării lipazelor legate de peretele celular, spre exemplu, surplusul de ioni ai unor metale, accelerează secreţia lipazelor în mediul de cultură ce favorizează procesul de biosinteză a lipazelor exocelulare.
Este cunoscută utilizarea în mediul nutritiv a nanoparticulelor de Fe3O4, în calitate de biostimulator, care asigură o creştere sporită a capacităţii biosintetice a micromicetelor producătoare de lipaze exocelulare [2]. Dezavantajul mediului nutritiv ce conţine ca biostimulator nanoparticule de Fe3O4, constă în faptul că este necesară dispersarea riguroasă prealabilă cu ultrasunet a nanoparticulelor de Fe3O4, totodată utilizarea nanoparticulelor prezintă riscuri de sănătate prin inhalare sau contact cu pielea. Alt dezavantaj constă în faptul că deşi activitatea lipolitică este destul de înaltă, maximul de activitate al tulpinii de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 se atinge în a doua zi de cultivare.
Un efect de stimulare al biosintezei lipazelor exocelulare poate asigura şi includerea în mediul nutritiv a compuşilor coordinativi ai unor metale. Aplicarea unor compuşi coordinativi cu liganzi polidentaţi, care conţin atomi donori de oxigen şi azot, în domeniul biotehnologiilor de cultivare a microorganismelor, pot uneori să contribuie la sporirea sintezei enzimelor în biotehnologiile de procesare a substraturilor vegetale (MD 4645 B1 2019.08.31).
Este necesar de menţionat că unii compuşi ai metalelor nu posedă proprietăţi de biostimulatori ai sintezei enzimelor, ci din contra, se manifestă ca inhibitori ai biosintezei acestor lipaze (Bulhac I. et al. Structure and some biological properties of Fe(III) complexes with nitrogen-containing ligands. Chemistry Journal of Moldova. General, Industrial and Ecological Chemistry, 2016, vol. 11(1), pp. 39-49).
În calitate de analogul proxim (cea mai apropiată soluţie) poate fi considerat mediul nutritiv pentru cultivarea submersă a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, care conţine în calitate de biostimulator de sinteză a lipazelor extracelulare un compus coordinativ de cupru - bis(glicinat) de cupru monohidrat, CuGly2·H2O. Mediul nutritiv pentru cultivare conţine, g: făină de soia - 35,0; (NH4)2SO4 - 1,0; KH2PO4 - 5,0; CuGly2·H2O - 0,005…0,020; apă potabilă - până la 1 L [3]. Dezavantajul analogului proxim constă în sporirea moderată a biosintezei lipazelor exocelulare (31,2 - 49,9%), iar activitatea maximă de biosinteză a lipazelor exocelulare se observă în a doua zi de cultivare a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia constă în:
- extinderea gamei de compuşi coordinativi cu proprietăţi de biostimulatori prin obţinerea unui compus coordinativ nou al fierului(III) cu bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor exocelulare pentru tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, la un ciclu mai redus de cultivare a acestei tulpini;
- elaborarea unui mediu pentru cultivarea submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, utilizarea căruia intensifică biosinteza lipazelor exocelulare şi reduce ciclul de cultivare a tulpinii-producătoare prin atingerea mai rapidă a maximului de activitate lipolitică.
Esenţa invenţiei constă în faptul că:
1) se propune în calitate de biostimulator al sintezei lipazelor exocelulare pentru tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 un compus coordinativ nou: nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu formula [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O, în care H2L reprezintă bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei;
2) se propune un mediu nutritiv pentru cultivarea submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 în componenţa căruia se include suplimentar în calitate de stimulator al biosintezei lipazelor exocelulare compusul coordinativ sus-menţionat, în următorul raport cantitativ al componentelor, g: făină de soia - 35,0; KH2PO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0; [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O - 0,005…0,015, apă potabilă - până la 1 L.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în sporirea biosintezei lipazelor la tulpina de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 cu 16 % faţă de analogul proxim şi 17...83 % faţă de martor (fără biostimulator) în ziua a 2-a de cultivare, totodată ciclul de cultivare a tulpinii-producătoare se reduce cu 24 ore.
Avantajele invenţiei revendicate constau în:
- obţinerea compusului coordinativ revendicat este simplu în executare, iar substanţele iniţiale sunt accesibile comercial;
- complexul revendicat manifestă o solubilitate foarte bună în apă, ceea ce asigură o utilizare practică în calitate de component al mediului nutritiv;
- atingerea maximului de activitate lipolitică a micromicetei Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 în prima zi de cultivare.
Compusul coordinativ revendicat [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O, atât şi procedeul de sinteză a lui, datele structurale cât şi proprietăţile sale biologice nu sunt descrise în Stadiul tehnicii.
Efectul biologic al complexului nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis-(picolinoilhidrazon)-bis-(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) revendicat a fost evaluat după gradul de influenţă asupra activităţii lipolitice a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus. Rezultatele studiului efectului biologic au demonstrat că includerea compusului coordinativ [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O în mediul de cultivare a micromicetei Rhizopus arrhizus exercită influenţă benefică asupra procesului de biosinteză a lipazelor. Astfel, în prima zi de cultivare activitatea enzimatică a constituit 67246 U/mL (la concentraţia de 5 mg/L), 49178 U/mL (10 mg/L) şi 43216 U/mL (15 mg/L), depăşind cu 181%, 106% şi, respectiv, 81% martorul zilei şi cu 83%, 34% şi 17% - superioară martorului din ziua a 2-a - ziua în care micromiceta manifestă maximul biosintezei enzimelor lipolitice la cultivare în condiţii clasice.
Invenţia se explică prin figurile ce urmează şi reprezintă:
fig. 1 - structura cationului complex [Fe(H2L)(H2O)2]3+ cu notarea parţială a atomilor;
fig. 2 - formarea dimerului centrosimetric din cationi complecşi.
Exemple de realizare a invenţiei
Exemplul 1. Sinteza compusului coordinativ nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) ([Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O)
Procedeul de sinteză a acestui complex constă în dizolvarea Fe(NO3)3·9H2O (0,1 g, 0,25 mmol) în 5 mL apă şi adăugarea la suspensia de bază Schiff - bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei (0,1 g, 0,25 mmol) în 10 mL metanol. Amestecul reactant este refluxat timp de 4 ore, până la dizolvarea completă a agentului de coordinare. Soluţia de culoare brun-neagră este filtrată şi lăsată pentru evaporare lentă la temperatura camerei. În patru zile se formează cristale sub formă de prisme de culoare neagră. Cristalele se separă şi se usucă în aer liber (0,036 g), randamentul constituind 83 %.
Rezultatele analizei elementale (%) pentru C21H28FeN10O15,5
Calculat, %: C - 34,82; H - 3,90; N - 19,34.
Găsit, %: C - 34,65; H - 3,96; N - 19,41.
Substanţa este solubilă în apă, alcooli, dimetilformamidă, dimetilsulfoxid.
Spectrul IR (ν, cm-1): 3541 m*, 3332 m, 2727 m, 2444 m, 1755 s*, 1624 m, 1611 m, 1595 m, 1568 m, 1552 m, 1517 m, 1462 f.i*, 1411 i*, 1377 f. i, 1327 i, 1303 i, 1229 m, 1212 m, 1179 m, 1153 m, 1093 m, 1080 m, 1063 m, 1041 m, 1020 s, 1006 s, 984 m, 935 s, 918 m, 824 m, 814 m, 805 m, 761 m, 746 m, 722 m, 702 m, 690 m, 682 m, 654 m, 620 m, 565 s, 552 s, 529 m, 493 s, 445 m, 409 s.
(*intensitatea benzii de absorbţie: f. i - foarte intensivă, i - intensivă, m - medie, s - slabă).
Metoda de sinteză a agentului de coordinare bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei constă în condensarea 2,6-diacetilpiridinei cu hidrazida acidului picolinic în raport molar de 1:2, descrisă în literatură (Pelizzi C. and Pelizzi G. Crystal and molecular structure of 2,6-diacetylpyridine bis(picolinoylhydrazone) hemihydrate. Acta Crystallographica. 1979, vol. B35, pp. 126-128).
Exemplul 2. Studiul cristalografic
Structura moleculară şi cristalină a complexului a fost stabilită, utilizând metoda difracţiei razelor X pe monocristal (tab. 1).
Ca rezultat al determinării structurii complexului [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O a fost stabilit, că acesta este de natură ionică, format dintr-un cation complex ([Fe(H2L)(H2O)2]3+ (fig. 2), anioni NO3 - şi molecule de apă de cristalizare în sfera externă. Analiza compusului coordinativ indică că numărul de coordinare al ionului Fe(III) este şapte, în care ligandul de tip bază Schiff coordinează pentadentat prin setul de atomi donori de electroni N3O2 completat de două molecule de apă coordinate în poziţii apicale până la o geometrie în formă de bipiramidă pentagonală (fig. 1).
Tabelul 1
Date cristalografice şi parametrii de structură pentru [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O
Formula empirică C21H28FeN10O15,5 Mr 724,38 Singonia Triclinică Grupul spaţial P-1 Z 2 a(Å) 10,2159(6) b(Å) 11,9887(4) c(Å) 12,2929(5) α(grad) 86,478(3) β(grad) 89,905(4) γ(grad) 83,462(4) V (Å3) 1492,92(12) Dc (g/cm -3) 1,611 µ(mm-1) 0,596 F(000) 748 Dimensiunile cristalului (mm3) 0,5x0,25x0,18 Reflexele colectate/unice 9737/5553 [R(int) = 0,0220] Parametri fitaţi 456 GOF on F2 1,008 R1, wR2 [I>2σ(I)] 0,0473; 0,1290 R1, wR2 (pentru toate refexele) 0,0596; 0,1399
Distanţele interatomice din planul ecuatorial al poliedrului de coordinare al Fe(III) sunt următoarele, Å: Fe(1)-O(1) = 2,0717(19); Fe(1)-O(2) = 2,0842(19); Fe(1)-N(3) = 2,186(2); Fe(1)-N(4) = 2,196(2); Fe(1)-N(5) = 2,185(2), iar apical: Fe(1)-O(1w) = 1,9979(19) şi Fe(1)-O(2w) = 2,0393(19). Datele structurale referitor la poziţionarea atomilor de hidrogen din H2L au evidenţiat transferul de protoni de la atomii de azot N(2) şi N(6) la atomii de azot heterociclici terminali (N(1) şi N(7)). Acest fapt este confirmat de unghiurile CNC din inelele piridinice de origine hidrazidică. Valoarea unghiului CNC al atomului N(1) este 122,27º şi al N(7) - 122,73º.
În cristal, pe lângă forţele electrostatice ce acţionează între cationi şi anioni, componentele sunt legate între ele printr-un sistem de legături de hidrogen intermoleculare (tab. 2).
Ca urmare se poate menţiona formarea în cristal din cationii complecşi a dimerilor centrosimetrici prin legăturile de hidrogen O(w)-H···O, ca donor de proton fiind moleculele de apă coordinate O(2w), iar acceptor - atomii de oxigen O(2) ai liganzilor organici. Concomitent în cristal au fost stabilite un şir de legături de hidrogen de tipul N-H···O şi O(w)-H···O, care unesc cationii cu anionii şi molecule de apă de cristalizare respectiv, iar ultimele sunt antrenate în legături de hidrogen atât între ele, cât şi cu anionii NO3 -. Structura cristalină este stabilizată suplimentar de un şir de legături intermoleculare fine de tipul C-H···O.
Tabelul 2
Parametrii legăturilor de hidrogen din cristal
D-H···A Distanţa interatomică, Å Unghiul DHA, grad Transformarea simetrică pentru A D-H H···A D···A N(1)-H(16)···O(8) 0,86 2,00 2,828(4) 162 x, y, z N(7)-H(11)...O(9) 0,86 1,98 2,801(4) 159 -x+1,-y+2,-z+2 O(1w)-H(1w1)...O(2) 0,85 2,06 2,884(3) 161 -x+1,-y+2,-z+1 O(1w)-H(2w1)...O(3) O(1w)-H(2w1)...O(5) O(2w)-H(1w2)...O(7) O(3w)-H(1w3)...O(4) O(3w)-H(2w3)...O(10) O(3w)-H(2w3)…O(11) O(4w)-H(1w4)...O(6) O(4w)-H(2w4)...O(3w) O(5w)-H(1w5)...O(4w) O(5w)-H(1w5)...O(5w) O(5w)-H(2w5)...O(4w) O(5w)-H(1w5)...O(5w) 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,98 0,98 0,88 0,88 0,87 0,88 2,11 2,41 1,87 1,96 1,99 2,52 1,81 1,98 1,99 2,57 2,31 2,57 2,710(4) 3,259(4) 2,715(3) 2,783(4) 2,822(4) 2,945(4) 2,754(5) 2,865(4) 2,804(7) 2,987(12) 3,132(8) 2,987(12) 127 174 169 164 166 112 169 154 155 112 160 112 -x+1,-y+1,-z+1 -x+1,-y+1,-z+1 -x+1,-y+1,-z+1 x+1,y,z -x+1,-y+1,-z+1 -x+1,-y+1,-z+1 x,y,z+1 -x+1,-y+1,-z+1 x, y, z -x,-y+1,-z+2 -x,-y+1,-z+2 -x,-y+1,-z+2
Exemplul 3. Evaluarea efectului complexului [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O în calitate de component al mediului nutritiv asupra activităţii lipolitice a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 în cultura submersă.
Tulpina de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 se cultivă în baloane Erlenmeyer cu capacitatea de 0,75 L, care conţine 0,2 L mediu nutritiv cu compoziţia, g: făină de soia - 35,0; KH2PO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0; [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O - 0,005-0,015; apă potabilă până la 1,0 L, pH-ul iniţial al mediului - 8,0. Mediul nutritiv se inoculează cu suspensie de spori şi miceliu în cantitate de 5% v/v, obţinută prin spălare cu apă distilată sterilă a culturii de 30 zile, crescută pe suprafeţe înclinate de malţ-agar. Cultivarea se realizează în condiţii de agitare continuă (200 rot.·min.-1), timp de 48 ore, la temperatura de 28ºC.
Activitatea lipolitică maximală, determinată după gradul de hidroliză a suspensiei de ulei de măsline în alcool polivinilic până la acid oleic după metoda titrimetrică Otto-Iamada (Грачёва И.М. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. М., Лёгкая и пищ. пром., 1982, p.75-76), în variantele experimentale cu aplicarea compusului coordinativ [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O s-a marcat în prima zi de cultivare şi a constituit 67246 U·mL-1 la concentraţia 0,005 g·L-1, 49178 U·mL-1, la concentraţia 0,010 g·L-1, şi 43216 U·mL-1 la concentraţia 0,015 g·L-1. Maximul biosintezei se manifestă în varianta cu concentraţia 0,005 g·L-1 şi constituie 67246 U·mL-1 faţă de 36800 U·ml-1 maxima variantei martor în ziua a doua de cultivare şi faţă de 58068 U·mL-1 în varianta conform analogului proxim, depăşind cu 83% proba martor şi respectiv cu 16% nivelul analogului proxim. Spre deosebire de mediul variantei martor şi cel proxim, aplicarea compusului coordinativ revendicat reduce ciclul de cultivare a producentului cu 24 ore (tab. 3).
Tabelul 3
Influenţa compusului coordinativ [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O asupra activităţii lipolitice a micromicetei Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
Mediul nutritiv studiat Concentraţia, mg/L 1-a zi a 2-a zi a 3-a zi Activitatea, U/mL %, de referinţă∗ Activitatea, U/mL %, faţă de martor Activitatea, U/mL %, faţă de martor Cu biostimulator [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3 · 2,5H2O 5 67246 281/183/116* 47368 129 5625 100,0 10 49178 206/134 46632 127 5000 89 15 43216 181/117 33440 91 5625 100,0 Martor (fără biostimulator) - 23930 100,0 36800 100,0 5625 100,0 Mediul, conform analogului proxim - - - 58068
*281/183/116 - faţă de martorul zilei (1-a zi)/ faţă de valoarea maximă a martorului (ziua a 2-a)/faţă de analogul proxim
Mulţumiri: Rezultatele incluse în brevetul de invenţie au fost realizate în cadrul a două proiecte din „Programul de stat (2020-2023)”, finanţate de ANCD: 20.80009.5007.28 şi 20.80009.5007.15.
1. MD 2458 F1 2004.05.31
2. MD 4532 B1 2017.11.30
3. MD 2709 F1 2005.02.28
Claims (2)
1. Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu formula [Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O, în care H2L reprezintă bis(picolinoilhidrazona) 2,6-diacetilpiridinei, care manifestă proprietăţi de biostimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03.
2. Mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, care conţine făină de soia, (NH4)2SO4, KH2PO4 şi un biostimulator al sintezei lipazelor, caracterizat prin aceea că în calitate de biostimulator se utilizează compusul definit în revendicarea 1, în următorul raport cantitativ al ingredientelor, g:
făină de soia - 35,0;
KH2PO4 - 5,0;
(NH4)2SO4 - 1,0;
[Fe(H2L)(H2O)2](NO3)3·2,5H2O - 0,005…0,015;
apă potabilă - până la 1 L.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20210014A MD4827C1 (ro) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivare |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20210014A MD4827C1 (ro) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivare |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD20210014A1 MD20210014A1 (ro) | 2022-09-30 |
| MD4827B1 MD4827B1 (ro) | 2022-10-31 |
| MD4827C1 true MD4827C1 (ro) | 2023-05-31 |
Family
ID=83444947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20210014A MD4827C1 (ro) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivare |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD4827C1 (ro) |
-
2021
- 2021-03-29 MD MDA20210014A patent/MD4827C1/ro active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD20210014A1 (ro) | 2022-09-30 |
| MD4827B1 (ro) | 2022-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Frey et al. | A new trinuclear copper complex and its reactions with plasmid DNA | |
| Shibahara et al. | Preparation of trinuclear molybdenum (IV) ion, Mo3S4+ 4, and x-ray structure of Ca [Mo3S4 {HN (CH2CO2) 2} 3]· 11.5 H2O | |
| Jernelöv et al. | Ecological implications of metal metabolism by microorganisms | |
| Coropceanu et al. | Study of useful properties of some coordination compounds containing oxime ligands | |
| Chen et al. | Model complexes for the carboxylate–histidine–metal triad systems in metalloenzymes. Synthesis, crystal structures and spectroscopic properties of [M (Him) 2 (O 2 CMe) 2](M= Zn II or Co II, Him= imidazole) | |
| Bulhak et al. | Structure and some biological properties of Fe (III) complexes with nitrogen-containing ligands | |
| MD4278C1 (ro) | Compusul bis{bis(dimetilglioximato)cloro}-µ-3-formilpiridinizonicotinoilhidrazonă-di-cobalt(III) şi procedeu de cultivare a microalgei Porphyridium cruentum cu utilizarea acestuia | |
| MD4827C1 (ro) | Nitrat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 şi mediu nutritiv pentru cultivare | |
| USRE35458E (en) | Process to obtain new mixed copper aminoacidate complexes from phenylate phenathrolines to be used as anticancerigenic agents | |
| MD4874C1 (ro) | Perclorat de 2,6-diacetilpiridin-bis(picolinoilhidrazon)-bis(aqua)fier(III)-hidrat(1/2,5) cu proprietăţi de stimulator al sintezei lipazelor la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 | |
| Darii et al. | Fe II/III and Mn II complexes based on 2, 4, 6-tris (2-pyridyl)-triazine: synthesis, structures, magnetic and biological properties | |
| Gudzenko et al. | Germanium coordination compounds for increasing of α-L-rhamnosidase activity | |
| MD4853C1 (ro) | Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dimetil piridin-2,6-dicarboxilat)calciu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 | |
| MD4831C1 (ro) | Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dimetil piridin-2,6-dicarboxilat)stronţiu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 | |
| CN115141864B (zh) | 一种富硒绣球菌多糖的加工方法 | |
| MD4870C1 (ro) | Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dietil piridin-2,6-dicarboxilat)calciu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 | |
| MD1624Z8 (ro) | Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze | |
| MD4828C8 (ro) | Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze | |
| MD4803C1 (ro) | Aplicarea compusului coordinativ diaqua-nitrato-(2,4,6-tris(2-piridil)-s-triazină)-mangan(II) nitrat în calitate de stimulator al activităţii proteolitice la tulpina Fusarium gibbosum CNMN FD 12 | |
| MD4645C1 (ro) | Mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi Fusarium gibbosum CNMN-FD-12 | |
| MD4724C1 (ro) | Compus coordinativ izobutirato-cloro-metoxo-(2,4,6-tris(2-piridil)-s-triazină)-mangan(II) metanol solvat care manifestă proprietăţi de stimulator al activităţii proteolitice la tulpina Fusarium gibbosum CNMN FD 12 | |
| Gudzenko et al. | Мixed-ligand complexes of germanium–3d-metal with 1-hydroxyethane-1, 1-diphosphonic acid аnd 2, 2′-bipyridine as modulators of Bacillus sp. IMV B-7883 elastase and fibrinogenase activity | |
| Gudzenko et al. | Modification of Bacillus sp. IMV B-7883 Elastase Activity by the Hetero-Metallic Carboxylatogermanates/Stannates | |
| MD4509C1 (ro) | Azotaţi de (2,3-butandionă-bis((izo)nicotinoilhidrazonă)-tris-aqua)fier(III) dihidraţi şi mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi miceliali Fusarium gibbosum CNMN FD 12 | |
| MD4234C1 (ro) | Mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi Fusarium gibbosum CNMN-FD-12 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued | ||
| TC4A | Change of name of proprietor (patent for invention) |
Owner name: INSTITUTIA PUBLICA UNIVERSITATEA DE STAT DIN MOLDOVA, MD STR. A. MATEEVICI NR. 60, MD-2009, CHISINAU, REPUBLICA MOLDOVAINSTITUTIA PUBLICA UNIVERSITATEA TEHNICA A MOLDOVEI, MD BD. STEFAN CEL MARE SI SFANT NR. 168, MD-2004, CHISINAU, REPUBLICA MOLDOVA Free format text: PREVIOUS NAME OF PROPRIETOR: INSTITUTUL DE CHIMIE AL MEC, MD STR. ACADEMIEI NR. 3, MD-2028, REPUBLICA MOLDOVAINSTITUTUL DE FIZICA APLICATA, MD STR. ACADEMIEI NR. 5, MD-2028, CHISINAU, REPUBLICA MOLDOVAINSTITUTUL DE MICROBIOLOGIE SI BIOTEHNOLOGIE, MD STR. ACADEMIEI NR. 1, MD-2028, CHISINAU, REPUBLICA MOLDOVA |