PL220508B1 - Sposób wytwarzania (2R,4S)-trans-flawan-4-olu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania (2R,4S)-t/ans-flawan-4-olu.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie do wytwarzania prekursora wielu aktywnych związków w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym.

Udowodniono, że związki flawonoidowe mogą unicestwić wiele szczepów bakterii. Oprócz działania przeciwbakteryjnego flawonoidy wykazują także aktywność przeciwwirusową i przeciwgrzybiczną (Conti C., Mastromarino P., Sgro R., Desideri N. 1998. Anti-picornavirus activity of synthetic flavone-3-yl esters. Antiviral Chemistry and Chemotherapy, 9, 511-515; Wachtera G.A., Hoffman J.J., Furbacher T., Blake M.E., Timmermann B.N. 1999. Antibacterial and antifungal favanones from Eysenhardtia texana. Phytochemistry, 52, 1469-1471). Są także wykorzystywane w leczeniu alergii (Cheong H., Ryu S.Y., Oak M.H., Cheon S.H., Yoo G.S., Kim K.M. 1998. Studies of structure activity relationship of flavonoids for the anti-allergic actions. Archives of Pharmacal Research. 21, 478-481), a także potrafią przyczynić się do stabilizacji poziomu glukozy u chorych na cukrzycę (Hume D.A., Weidemann M.J., Ferber E. 1979. Preferential inhibition by quercetin of mitogen-stimulated thymocyte glucose transport. Journal of the National Cancer Institute, 62,1243-1246).

Niektóre flawonoidy mogą przyczynić się do zahamowania rozwoju chorób nowotworowych, szczególnie zależnego od estrogenów raka piersi (Adlercreutz H., Mousavi Y., Hockerstedt K., 1992. Diet and breast cancer. Acta Oncologica, 31, 175-181; Lee H.P., Gourley L., Duffy S., Esteve J., Lee J., Day N.E. 1991. Dietary effects on breast cancer risk in Singapore. Lancet, 337, 1197-1200). Wynika to z faktu, że flawonoidy, które są strukturalnie podobne do estrogenów, są w stanie przyłączać się do receptorów estrogenowych i posiadać estrogenowe lub antyestrogenowe właściwości (Makela S., Davis V.L., Tally W.C., Korkman J., Salo L., Vihko R., Santti R., Korach K.S. 1994. Dietary estrogens act through estrogen receptor-mediated processes and show no antiestrogenicity in cultured breast cancer cells. Environmental Health Perspectives, 102, 9572-578).

Znany jest sposób otrzymywania z wydajnością 19% i z ee > 99 (2S,4R)-trans-flawan-4-olu na drodze chemicznego utlenienia (S)-flawanu z wykorzystaniem mieszaniny soli: CuSO4 (2 mol ekwiwalent) i K2S2O8 (0,2 mol ekwiwalent) (K.J. Hodgetts; (2001) Approaches to 2-substituted chroman-4-ones: synthesis of (-)-pinostrobin. Tetrahedron Letters 42, 3763-3766). Autor jednak nie podaje danych spektralnych opisywanego związku. Dotychczas brak jest doniesień literaturowych na temat otrzymywania (2R,4S)-trans-flawan-4-olu.

Istota wynalazku polega na tym, że redukcję substratu, którym jest flawanon, do (2R,4S)-transflawan-4-olu, prowadzi się przy użyciu wodnej kultury szczepu Candida wiswanathi KCh 120, przy ciągłym wstrząsaniu. Produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym nie mieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie. Otrzymuje się (-)-(2R,4S)-trans-flawan-4-ol z wydajnością 32%, natomiast pozostałe frakcje stanowią zanieczyszczenie.

Korzystne jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze od 15 do 35°C.

Korzystnie również jest, gdy rozpuszczalnikiem organicznym jest chloroform.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie (-)-(2R,4S)-trans-flawan-4-olu z nadmiarem enancjomerycznym wynoszącym 92%, w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 2000 cm³, w której znajduje się 500 cm³ sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Candida wiswanathi

KCh 120. Po 48 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg flawanonu, o wzorze 1, rozpuszczonego ₃ w 1 cm³ acetonu. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 3 dni. Następnie mieszaninę poreakcyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu, po czym odparowuje się rozpuszczalnik. Otrzymany ekstrakt oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny acetonu i heksanu w stosunku 4:1. trans-Flawan-4-ol znajduje się we frakcji o niższej polarności.

Na tej drodze otrzymuje się 32 mg (-)-(2R,4S)-trans-flawan-4-olu (wydajność 32%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi.

(2R,4S)-trans-flawan-4-ol (bezbarwne kryształy);

[a] ²⁰ = -14.8° (c = 0,9; CHCl3) (92% ee). ¹H NMR (600 MHz) (CDCI3) δ (ppm): 2,12 (ddd, 1H, J = 14,4; 12,2; 3,3 Hz, H-3a); 2,28 (ddd, 1H, J = 14,4, 2,5; 1,7 Hz, H-3e); 4,85 (dd, 1H, J = 3,3; 2,5 Hz, H-4e); 5,28 (dd, 1H, J = 12,2; 1,7 Hz, H-2a); 6,98 (t, 1H, J = 7,8 Hz, H-6), 6,99 (d, 1H, J = 8,1 Hz,

PL 220 508 B1

H-8), 7,27 (t, 1H, J = 7,6 Hz, H-7), 7,37 (t, 1H, J = 7,6 Hz, H-4'), 7,38 (d, 1H, J = 7,6 Hz, H-5), 7,43 (t, 2H, J = 7,3 Hz, H-3' i H-5'), 7,50 (d, 2H, J = 7,7 Hz, H-2' i H-6') ¹³C NMR (151 MHz, CDCI₃) δ = 38,34 (C-3), 63,73 (C-4), 73,11 (C-2), 117,45 (C-8), 120,80 (C-6), 123,67 (C-4a), 126,29 (C-2' i C-6'), 128,04 (C-4'), 128,60 (C-3' i C-5'), 129,93 (C-7), 130,14 (C-5), 141,04 (C-1'), i 154,90 (C-8a).

Claims (3)

1. Sposób wytwarzania (-)-(2R,4S)-t/ans-flawan-4-ol, znamienny tym, że do przygotowanej pożywki wprowadza się szczep Candida wiswanathi KCh 120 i w momencie osiągnięcia przez szczep końcowej fazy logarytmicznego wzrostu, dodaje się flawanon o wzorze 1, w ilości 20 mg na 100 ml pożywki, przy czym proces transformacji mikrobiologicznej prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym wstrząsaniu, w wyniku czego, przy udziale systemu enzymatycznego szczepu, następuje redukcja grupy karbonylowej substratu, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie, w wyniku czego otrzymuje się (-)-(2R,4S)-trans-flawan-4-ol z wydajnością 32%.

2. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze od 15 do 35°C.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem organicznym jest chloroform.