PL230999B1 - Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu - Google Patents

Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu

Info

Publication number
PL230999B1
PL230999B1 PL420266A PL42026617A PL230999B1 PL 230999 B1 PL230999 B1 PL 230999B1 PL 420266 A PL420266 A PL 420266A PL 42026617 A PL42026617 A PL 42026617A PL 230999 B1 PL230999 B1 PL 230999B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carried out
reduction reaction
substrate
freshwater
chalcone
Prior art date
Application number
PL420266A
Other languages
English (en)
Other versions
PL420266A1 (pl
Inventor
Beata Żyszka
Jacek Lipok
Mirosław Anioł
Original Assignee
Univ Opolski
Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
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 Univ Opolski, Wrocław University Of Environmental And Life Sciences filed Critical Univ Opolski
Priority to PL420266A priority Critical patent/PL230999B1/pl
Publication of PL420266A1 publication Critical patent/PL420266A1/pl
Publication of PL230999B1 publication Critical patent/PL230999B1/pl

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania dihydrochalkonu, o wzorze 2, na drodze transformacji mikrobiologicznej, w którym jako substrat stosuje się chalkon, o wzorze 1. Wiązanie podwójne substratu redukuje się za pomocą systemu enzymatycznego halofilnej cyjanobakterii Spirulina platensis oraz słodkowodnych szczepów cyjanobakterii - Anabaena sp., Anabaena laxa, Aphanizomenon klebahnii, Synechocystis aquatilis, Chroococcus minutus, Merismopedia glauca i Nodularia moravica.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania dihydrochalkonu o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.
Sposób, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle spożywczym do produkcji niskokalorycznych środków słodzących, pochodzenia naturalnego (Encyclopedia of Food Science, Food Technology and Nutrition. Academic Press, London 1993, Krutosikowa A., Uher M: Naturalne i syntetyczne substancje o słodkim smaku. PWN, Warszawa 1990) oraz w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania naturalnych związków flawonoidowych wykazujących działanie przeciwnowotworowe i antyoksydacyjne.
Znane są sposoby chemicznego uwodornienia chalkonu za pomocą wodoru w obecności katalitycznych ilości palladu (Bagal D.B., Qureshi Z.S, Dhake K P., Khan S.R., Bhanage B.M., 2011, vol. 13, s. 1490-1494), niklu, irydu lub rodu (Baan Z., Finta Z., Keglevich G., Hermecz I., Green Chemistry, 2009, vol. 11, s. 1937-1940).
Znany jest sposób chemicznej syntezy dihydrochalkonu katalizowanej rutenem (Cho C.S., Shim
S.C., Journal of Organometallic Chemistry, 2006, vol. 691, s. 4329-4332).
Znane są sposoby wysokowydajnej chemoselektywnej redukcji α,β-nienasyconego wiązania olefinowego chalkonu z udziałem drożdży Saccharomyces cerevisiae (Silva V.D., Stambuk B.U., Da Graęa Nascimento M., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2010, vol. 63. nr 3-4, s. 157-163) prowadzonej w układzie dwufazowym woda - rozpuszczalnik organiczny. Znane są także sposoby hydrogenacji chalkonu przez drożdże: Yarrowia lipolytica, Rhodotorula glutinis, Rhodotorula rubra i Saccharomyces cerevisiae z 80-99% konwersją po 1 godzinie biotransformacji (Janeczko T., Gładkowski W., Kostrzewa-Susłow E., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, vol. 98, s. 55-61).
Znany jest również sposób mikrobiologicznej biohydrogenacji chalkonu z udziałem żywej kultury grzyba Aspergillus flavus (Correa M.J.C., Nunes F.M., Bitencourt H.R., Borges F.C., Guilhon G.M.S.P., Arruda M.S.P., Marinho A.M.R., Santos A.S., Alves C.N., Brasil D.S.B., Santos L.S., Journal of the Brazilian Chemical Society, 2011, vol. 22, nr 7, s. 1333-1338). Znane są także sposoby uwodornienia chalkonu przez grzyby strzępkowe: Syncephalastrum racemosum, Chaetomium sp., Didymosphaeria igniaria, Absidia coerulea i Fusarium culmorum z wydajnością 6-97% (Janeczko T, Gładkowski W., Kostrzewa-Susłow E., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, vol. 98, s. 55-61).
Znane są również sposoby wysokowydajnej mikrobiologicznej hydrogenacji chalkonu z udziałem bakterii właściwych Gordonia sp. i Rhodococcus sp. (Stompor M., Potaniec B., Szumny A., Zieliński P., Żołnierczyk A.K., Anioł M., Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2013, vol. 97, s. 283-288).
Nie znaleziono doniesień o sposobie otrzymywania dihydrochalkonu z udziałem szczepów cyjanobakterii.
Istota wynalazku polega na tym, że, reakcję redukcji chalkonu, jakim jest 1,3-diarylo-prop-2-en-1-on prowadzi się za pomocą systemu enzymatycznego halofilnych i słodkowodnych szczepów cyjanobakterii w warunkach naświetlania. Użyte lampy do naświetlania dają światło zbliżone do światła dziennego. Naświetlanie prowadzi się w dobowym systemie periodycznym przy 16 godzinach światła, przy czym substrat dodaje się do pożywki po upływie od 0 do 96 godzin. Substrat dodaje się po upływie od 0 do 96 godzin a reakcję prowadzi się w temperaturze od 10 do 44°C, przez co najmniej 7 dni. Mieszaninę transformacyjną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, ekstrakt osusza się za pomocą środka suszącego i odparowuje rozpuszczalnik oraz oczyszcza chromatograficznie. W wyniku reakcji otrzymuje się 1,3-diarylo-propan-1-on.
Korzystnie jest, gdy cyjanobakterią halofilną jest Spirulina platensis, natomiast cyjanobakteriami słodkowodnymi są cyjanobakterie produkujące substancje aktywne farmakologiczne, zwłaszcza Anabaena sp., Anabaena laxa, Aphanizomenon klebahnii, Synechocystis aquatilis, Chroococcus minutus, Merismopedia glauca i Nodularia moravica.
Korzystnie także jest, gdy reakcję redukcji prowadzi się przy oświetleniu światłem o natężeniu od 900 do 2500 lx.
Korzystnie również jest, gdy substrat dodaje się po upływie od 0 do 24 godzin.
Korzystnie także jest, gdy reakcję redukcji prowadzi się w temperaturze od 20 do 35°C.
Dodatkowo korzystnie jest, gdy rozpuszczalnikiem organicznym jest octan etylu.
Korzystnie również jest, gdy reakcję redukcji prowadzi się wodną kulturą cyjanobakterii.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach halofilnej cyjanobakterii Spirulina platensis, oraz w komórkach słodkowodnych cyjanobakterii
PL 230 999 B1
Anabaena, Aphanizomenon, Synechocystis, Chroococcus, Merismopedia i Nodularia następuje reakcja redukcji podwójnego wiązania C=C substratu, w wyniku czego otrzymuje się dihydrochalkon.
Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie dihydrochalkonu jako głównego produktu reakcji, z całkowitą wydajnością izolowaną na poziomie 3% przy zastosowaniu jadalnej halofilnej cyjanobakterii, będącej nutraceutykiem oraz 70-100% przy zastosowaniu słodkowodnych szczepów cyjanobakterii, w temperaturze pokojowej, przy ciśnieniu atmosferycznym, w środowisku wodnym i w pH bliskim obojętnemu. Hodowle prowadzone w warunkach według wynalazku są tanie, z zastosowaniem ubogich pożywek o niskich wymaganiach.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładach wykonania.
Cyjanobakterie halofilne
P r z y k ł a d 1. Do kolb stożkowych, każda o pojemności 100 cm3, w których znajduje się po 30 cm3 standardowej pełnej pożywki MSp (ATCC 1679) z dodatkiem Na2CO3 i mikroelementów, o pH 9,5±0,1, dodaje się roztwór chalkonu, o wzorze 1, w stężeniu 20 mg/l, przygotowany uprzednio w DMSO (0,13%, v/v) i przefiltrowany przed dodaniem do pożywki. Następnie do kolb wprowadza się szczep Spirulina platensis, pozyskany z kolekcji Pasteura w Paryżu (Pasteur Culture Collection), w ilości 1 mg/l zawiesiny komórek. Transformację prowadzi się w ciągu 14 pełnych dni, w temperaturze 25°C ± 1, przy 16 h oświetleniu na dobę (16/8 L/D), światłem o natężeniu ok. 2500 lx emitowanym przez lampy typu Day Light. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie octanem etylu, osusza za pomocą siarczanu magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się surowy produkt, który oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym, używając jako eluentu mieszaniny heksan:aceton (3:1 v/v).
Na tej drodze otrzymuje się 1,3-diarylo-propan-1-on o wzorze 2, z 3%-ową wydajnością.
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.99 (d, 2H, J = 7.6 Hz), 7.60 (t, 1H, J = 7.6 Hz), 7.50 (m, 2H, J = 8 Hz), 7.28 (d, 4H, J = 7.6 Hz), 7.17 (d, 1H, J = 7.2 Hz), 3.37 (t, 2H, J = 8.0 Hz), 2.94 (t, 2H, J = 7.6 Hz).
13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 199.1, 141.2, 136.5, 133.1, 128.6, 128.3, 127.9, 125.8, 29.4.
GC-MS (El) m/z (%) = 210.1(30) [M]+, 106.0(10), 105.0(100), 91.2(10), 77.1(35), 51.0(8).
Cyjanobakterie słodkowodne
P r z y k ł a d 2. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tym, że do hodowli słodkowodnej cyjanobakterii Chroococcus minutus, pozyskanej z kolekcji CCALA (Culture Collection of Autotrophic Organisms) Instytutu Botaniki Doświadczalnej Akademii Nauk Republiki Czeskiej (Trebon, Czechy) używa się standardowej pożywki BG11 (ATCC 616) o pH wynoszącym 7,5 ± 0,1, dalej postępuje się jak w przykładzie 1.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 70%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 3. Postępuje się jak w przykładzie 2, z tym, że do pożywki dodaje się słodkowodną cyjanobakterię Merismopedia glaca, dalej postępuje się jak w przykładzie 2.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 92%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 4. Postępuje się jak w przykładzie 2, z tym, że do pożywki dodaje się słodkowodną cyjanobakterię Nodularia moravica, dalej postępuje się jak w przykładzie 2.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 100%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 5. Postępuje się jak w przykładzie 1, z tym, że do hodowli słodkowodnej cyjanobakterii Anabaena sp, pozyskanej z kolekcji CCALA (Culture Collection of Autotrophic Organisms) Instytutu Botaniki Doświadczalnej Akademii Nauk Republiki Czeskiej (Trebon, Czechy) stosuje się standardową pożywkę Z8 o pH wynoszącym 6,5 ± 0,5, dalej postępuje się jak w przykładzie 1.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 88%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 6. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tym, że do pożywki dodaje się słodkowodną cyjanobakterię Anabaena laxa, dalej postępuje się jak w przykładzie 5.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 100%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 7. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tym, że do pożywki dodaje się słodkowodną cyjanobakterię Aphanizomenon klebahnii, dalej postępuje się jak w przykładzie 5.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 100%-ową wydajnością.
P r z y k ł a d 8. Postępuje się jak w przykładzie 5, z tym, że do pożywki dodaje się słodkowodną cyjanobakterię Synechocystis aquatilis, dalej postępuje się jak w przykładzie 5.
Na tej drodze otrzymuje się dihydrochalkon o wzorze 2, z 100%-ową wydajnością.
PL 230 999 B1
Skala preparatywna
P r z y k ł a d 9. Do 9 kolb płaskodennych, każda o pojemności 1000 cm3, w których znajduje się 240 cm3 sterylnej pożywki Z8, dodaje się roztwór chalkonu, o wzorze 1, w stężeniu 20 mg/l. Łącznie dodaje się 40 mg chalkonu, uprzednio rozpuszczonego w 1 cm3 DMSO i przefiltrowanego przed dodaniem do pożywki. Następnie wprowadza się szczep Aphanizomenon klebahnii, w ilości 1 mg/l zawiesiny komórek. Transformację prowadzi się w ciągu 14 pełnych dni, w temperaturze 25°C ± 1, przy 16 h oświetleniu na dobę (16/8 L/D), światłem o natężeniu ok. 2500 lx emitowanym przez lampy typu „Day Light”. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie octanem etylu, osusza za pomocą siarczanu magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 42,4 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym, używając jako eluentu mieszaniny heksan:aceton (3:1 v/v). Na tej drodze otrzymuje się 23,2 mg dihydrochalkonu o wzorze 2, ze 100% ową wydajnością.
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.99 (d, 2H, J =7.6 Hz), 7.60 (t, 1H, J = 7.6 Hz), 7,50 (m, 2H, J = 8 Hz), 7.28 (d, 4H, J = 7.6 Hz), 7.17 (d, 1H, J = 7.2 Hz), 3.37 (t, 2H, J = 8,0 Hz), 2.94 (t, 2H, J = 7.6 Hz).
13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 199.1, 141.2, 136.5, 133.1, 128.6, 128.3, 127.9, 125.8, 29.4.
GC-MS (El) m/z (%) = 210.1(30) [M]+, 106.0(10), 105.0(100), 91.2(10), 77.1(35), 51.0(8).

Claims (8)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu, w którym jako substrat stosuje się chalkon, znamienny tym, że reakcję redukcji chalkonu o wzorze 1, prowadzi się za pomocą systemu enzymatycznego halofilnych i słodkowodnych szczepów cyjanobakterii w warunkach naświetlania światłem zbliżonym do dziennego, w dobowym systemie periodycznym przy 16 godzinach światła, przy czym substrat dodaje się do pożywki po upływie od 0 do 96 godzin a reakcję prowadzi się w temperaturze od 10 do 44°C, przez co najmniej 7 dni, po czym mieszaninę transformacyjną ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą, następnie ekstrakt osusza się za pomocą środka suszącego, odparowuje rozpuszczalnik i tak powstały surowy produkt, oczyszcza się chromatograficznie.
  2. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję redukcji prowadzi się za pomocą halofilnego szczepu Spirulina platensis.
  3. 3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję redukcji prowadzi się za pomocą słodkowodnego szczepu Anabaena sp. albo Anabaena laxa, albo Aphanizomenon klebahnii, albo Synechocystis aquatilis, albo Chroococcus minutus, albo Merismopedia glaca, albo Nodularia moravica.
  4. 4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję redukcji prowadzi się przy oświetleniu światłem o natężeniu od 900 do 2500 lx.
  5. 5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że substrat dodaje się po upływie od 0 do 24 godzin.
  6. 6. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję redukcji prowadzi się w temperaturze od 20 do 35°C.
  7. 7. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem organicznym jest octan etylu.
  8. 8. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję redukcji prowadzi się wodną kulturą cyjanobakterii.
PL420266A 2017-01-20 2017-01-20 Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu PL230999B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420266A PL230999B1 (pl) 2017-01-20 2017-01-20 Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420266A PL230999B1 (pl) 2017-01-20 2017-01-20 Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL420266A1 PL420266A1 (pl) 2018-07-30
PL230999B1 true PL230999B1 (pl) 2019-01-31

Family

ID=62954797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL420266A PL230999B1 (pl) 2017-01-20 2017-01-20 Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL230999B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL420266A1 (pl) 2018-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chaudhary et al. Natural pigment from Monascus: The production and therapeutic significance
Mukherjee et al. Purification and characterization of a new red pigment from Monascus purpureus in submerged fermentation
Rodrigues et al. Production of carotenoids from microalgae cultivated using agroindustrial wastes
PL215429B1 (pl) Sposób wytwarzania dihydrochalkonu
US9689017B2 (en) Method of semi-solid state fermentation for producing surfactin from a mutant strain of Bacillus subtilis subsp
CN103380211A (zh) 有高的产生角鲨烯的能的新颖微生物及由此的角鲨烯的制造方法
CN110699272B (zh) 一种纳豆枯草芽孢杆菌以及生产mk-7的方法
Janeczko et al. Enantioselective reduction of flavanone and oxidation of cis-and trans-flavan-4-ol by selected yeast cultures
PL215428B1 (pl) Sposób wytwarzania 4-metoksydihydrochalkonu
Liu et al. Highly regioselective synthesis of betulone from betulin by growing cultures of marine fungus Dothideomycete sp. HQ 316564
PL215789B1 (pl) Sposób wytwarzania dihydrochalkonu
Hayshi et al. Antitumor activity of (10E, 12Z)-9-hydroxy-10, 12-octadecadienoic acid from rice bran
Żyszka-Haberecht et al. ’Structural constraints in cyanobacteria-mediated whole-cell biotransformation of methoxylated and methylated derivatives of 2′-hydroxychalcone
PL230999B1 (pl) Sposób otrzymywania 1,3-diarylo-propan-1-onu
Grabarczyk et al. The new halolactones and hydroxylactone with trimethylcyclohexene ring obtained through combined chemical and microbial processes
Grabarczyk et al. Hydroxy lactones with the gem-dimethylcyclohexane system–Synthesis and antimicrobial activity
JP2003525052A (ja) マイコフェノール酸の製造および精製
Zagozda et al. Enantioselective reduction of α, β-unsaturated ketones by Geotrichum candidum, Mortierella isabellina and Rhodotorula rubra yeast
JP2003052357A (ja) 海洋性微生物と、この微生物を用いたカロテノイド系色素および/または高度不飽和脂肪酸の製造方法
KR102647564B1 (ko) 루테인 및 올레산을 생산하는 신규한 아스테라시스 쿼드리셀룰라레 aqys21 미세조류와 이의 배양방법
RU2102416C1 (ru) Способ получения ликопина
CN103981104A (zh) 一株内生真菌及其生物转化甘草酸为甘草次苷的方法
Abdelmohsen et al. Cyclodysidins A–D, cyclic lipopeptides from the marine sponge-derived Streptomyces strain RV15
CN111808015A (zh) 一类苯丙氨酸来源的细胞松弛素及其制备方法和应用
Ye et al. Characterization of a Chromochloris zofingiensis mutant with enhanced canthaxanthin accumulation