PL221612B1

PL221612B1 - Sposób wytwarzania α,β-dihydroksantohumolu

Info

Publication number: PL221612B1
Application number: PL403481A
Authority: PL
Inventors: Monika Stompor; Mirosław Anioł
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2016-05-31
Also published as: PL403481A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania α,β-dihydroksantohumolu o wzorze 2, przedstawionym na rysunku.

Sposób według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym do produkcji niskokalorycznych środków słodzących, oraz w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania naturalnych związków flawonoidowych, wykazujących działanie przeciwnowotworowe oraz antyoksydacyjne.

Znany jest sposób otrzymania z szyszek chmielowych (Humulus lupulus) na drodze ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym (Zhao F. et. al. J. Nat. Prod. 2005, 68, 43-49).

Znany jest również sposób mikrobiologicznej hydrogenacji ksantohumolu z udziałem szczepu grzybów strzępkowych Fusarium tricinctum AM16 (Tronina T. et. al, Bioorganic & Medicinal Chemistry 21 (2013) 2001-2006).

W dostępnej literaturze nie znaleziono doniesień o sposobie otrzymywania α,β-dihydroksantohumolu z udziałem szczepów drożdży z rodzaju Rhodotorula.

Istota wynalazku polega na tym, że reakcję redukcji ksantohumolu prowadzi się za pomocą systemu enzymatycznego szczepu drożdży z rodzaju Rhodotorula, przy czym substrat dodaje się po upływie od 12 do 96 godzin a reakcje prowadzi się w temperaturze 10 do 44°C. Mieszaninę transformacyjną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, ekstrakt osusza się za pomocą środka suszącego i odparowuje rozpuszczalnik oraz oczyszcza chromatograficznie.

Korzystnie jest, gdy substrat dodaje się po upływie 72 godzin.

Korzystnie także jest, gdy proces redukcji prowadzi się wodną kulturą, przy ciągłym mieszaniu, w temperaturze od 15 do 34°C.

Dodatkowo korzystnie jest, gdy rozpuszczalnikiem organicznym jest octan etylu.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach drożdży Rhodotorula, następuje reakcja redukcji podwójnego wiązania C=C substratu w wyniku czego otrzymuje się α,β-dihydroksantohumolu.

Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się znanym sposobem przez ekstrakcję oraz oczyszcza za pomocą chromatografii.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie α,β-dihydroksantohumolu jako głównego produktu reakcji, z całkowitą wydajnością izolowaną na poziomie 18%, w temperaturze pokojowej, przy ciśnieniu atmosferycznym, w środowisku wodnym i w pH bliskim obojętnego.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d 1. Do kolby płaskodennej o pojemności 300 cm , w której znajduje się 100 cm sterylnej pożywki zawierającej 5% peptobaku, 3% ekstraktu drożdżowego, 3% ekstraktu maltozowego, 10% glukozy, wprowadza się szczep Rhodotorula marina. Po 48 godzinach wzrostu dodaje się ₃ mg ksantohumolu, o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez 7 dni w 29°C. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie octanem etylu, osusza za pomocą siarczan (VI) sodu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrz ymuje się 16 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym, używając jako eluentu mieszaniny chloroform:metanol 10:1 v/v). Na tej drodze otrzymuje się 1,8 mg α,β-dihydroksantohumolu, z 18%-ową wydajnością.

P r z y k ł a d 2. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tym, że do zaszczepionej pożywki, ksantohumol dodaje się po 72 godzinach.

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

¹H NMR (600 MHz, aceton-da) δ: 14,29 (1H, s, H-2'-OH), 9,19 (1H, s, 4'-OH), 8,07 (1H, s,

4-OH), 7,08 (2H, d, J=8,36 Hz, H-2, H-6), 6,74 (2H, d, J=8,4 Hz, H-3, H-5), 6,1 (1H, s, H-5'), 5,33 (2H, m, H-1”), 5,22 (1H, m, H-2”), 3,84 (3H, s, H-6'-OCH3), 3,25 (2H, m, H-1”, nałożony na sygnał od H-α), 3,25 (2H, m, H-α, nałożony na sygnał od H-1”), 2,27 (2H, t, J=7,4 Hz, H-β), 1,74 (3H, s, CH3-4”), 1,62 (3H, s, CH3-5”).

HR ESI-MS m/z: 355,1549 [M-H+].

Claims

1. Sposób wytwarzania α,β-dihydroksantohumolu, znamienny tym, że jako substrat stosuje się ksantohumol a reakcję hydrogenacji α,β-nienasyconego wiązania olefinowego ksantohumolu, prowadzi się przy ciągłym mieszaniu za pomocą systemu enzymatycznego wodnej kultury drożdży z rodzaju Rhodotorula, przy czym substrat dodaje się po upływie od 24 do 96 godzin do zaszczepionego podłoża, charakterystycznego dla drożdży a reakcję prowadzi się w temperaturze od 10 do 44°C, po czym mieszaninę transformacyjną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, po czym ekstrakt osusza się za pomocą środka suszącego, odparowuje rozpuszczalnik i tak powstały surowy produkt, oczyszcza się chromatograficznie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję hydrogenacji prowadzi się za pomocą szczepu drożdży Rhodotorula marina AM 77.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że substrat dodaje się po upływie 48 godzin.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces hydrogenacji wiązania olefinowego prowadzi się w temperaturze od 15 do 34°C.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem organicznym jest octan etylu.