PL239845B1

PL239845B1 - Sposób wytwarzania 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan- 1-onu

Info

Publication number: PL239845B1
Application number: PL430910A
Authority: PL
Inventors: Mateusz Łużny; Martyna Krzywda; Ewa Kozłowska; Edyta Kostrzewa-Susłow; Tomasz Janeczko
Original assignee: Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority date: 2019-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2022-01-17
Also published as: PL430910A1

Abstract

Wynalazek dotyczy 3-(tien-2"-ylo)-1-(2'-hydroksyfenylo)-propan-1-onu i sposobu wytwarzania 3-(tien-2"-ylo)-1-(2'-hydroksyfenylo)-propan-1-onu o wzorze 2. Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Saccharomyces cerevisiae KCh 464, następuje regioselektywna redukcji podwójnego wiązania w substracie. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (chloroform).

Description

PL 239 845 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-onu.

Dihydrochalkony są syntezowane przez rośliny i charakteryzują się słodkim smakiem. Również syntetyczne związki posiadające ugrupowanie dihydrochalkonu wykazują wysokie wrażenie słodkości (Winnig M, Bufe B, Kratochwil NA, Slack JP, Meyerhof W. 2007 BMC Struct. Biol. 7, 66; Krammer G, Ley J, Riess T, Haug M, Paetz S, Kindel G, Schmidtmann R. Patent No.: US 20100233102; Sep, 16, 2010. 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); 2’-Hydroksydihydrochalkon jest wykorzystywany jako blok budulcowy w syntezie propafenonu - substancji czynnej leków przeciwarytmicznych (Noe CR, Knollmuller M, Oberhauser B, Steinbauer G, Wagner E. 1986 Chemische Berichte, 119, 729-743; Ecker G, Chiba P, Hitzler M, Schmid D, Visser K, Cordes HP, Csollei J, Seydel JK, Schaper K-J. 1996 J. Med. Chem. 39, 4767-4774; Ecker G, Noe CR, Fleischhacker W. 1997 Monatsh. Chem. 128, 53-59). Znana jest również aktywność tej grupy związków względem patogennych mikroorganizmów, w tym gram-dodatnich i gram-ujemnych bakterii oraz grzybów (Awouafack MD, Kusari S, Lamshoft M, Ngamga D, Tane P, Spiteller M. 2010 Planta Med. 76, 640-643). Dihydrochalkon (floretyna) jest aktywnym inhibitorem tyrozynazy grzybowej (Zhang L-Q, Yang X-W, Zhang Y-B, Zhai Y-Y, Xu W, Zhao B, Liu D-L, Yu H-J. 2012 Food Chem. 132, 936-942).

Szczep Saccharomyces cerevisiae KCh 464 był wcześniej ujawniony w literaturze (Janeczko T, Gładkowski W, Kostrzewa-Susłow E. 2013 J. Mol. Cat. B-Enzym. 98, 55-61; Janeczko T, Dymarska M, Siepka M, Gniłka R, Leśniak A, Popłoński J, Kostrzewa-Susłow E. 2014 J. Mol. Cat. B- Enzym. 109, 47-52; Janeczko T, Kostrzewa-Susłow E. 2014 Tetrahedron: Asymmetry, 25, 1264-1269).

Sposób wytwarzania 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-onu w drodze syntezy chemicznej został ujawniony w opisie patentowym US5118685.

Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla drożdży wprowadza się szczep Saccharomyces cerevisiae KCh 464. Po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-prop-2-en-1-on o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą. Transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najmniej 1 godzinę. Kolejno produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.

W wyniku regioselektywnej redukcji podwójnego wiązania otrzymuje się 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-on, a reakcję prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Saccharomyces cerevisiae KCh 464.

Korzystnie jest, gdy stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.

Korzystnie także jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.

Dodatkowo, korzystnie jest, gdy transformację prowadzi się przez co najmniej 12 godzin.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Saccharomyces cerevisiae KCh 464, następuje regioselektywna redukcji podwójnego wiązania w substracie. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (chloroform). Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)propan-1-onu, z wydajnością izolowaną na poziomie 80% (konwersją według GC >98%), 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 cm³sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Saccharomyces cerevisiae KCh 464. Po 72 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-prop-2-en-1-on o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm³ tetrahydrofuranu (THF). Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 12 godzin. Następnie mieszaninę poreakcyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymany ekstrakt oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny heksan i aceton 9:1.

Na tej drodze otrzymuje się 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-on (konwersja według GC na poziomie >98%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

Claims

PL 239 845 B1 ¹H NMR (600 MHz) (CDCI3) δ (ppm): 3.27-3.33 (m, 2H, H-3), 3.37-3.43 (m, 2H, H-2), 6.87 (dq, 1H, J = 3.4, 1.0 Hz, H-5”), 6.90 (ddd, 1H, J = 7.4, 7.1, 1.0 Hz, H-5’), 6.29 (dd, 1H, J = 5.1,3.4 Hz, H-4”), 6.99 (ddd, 1H, J = 8.4, 1.1, 0.4 Hz, H-3’), 7.14 (dd, 1H, J = 5.1, 1.2 Hz, H-3”), 7.47 (ddd, 1H, J = 8.4, 7.3, 1.5 Hz, H-4’), 7.76 (dd, 1H, J = 8.1, 1.6 Hz, H-6’), 12.24 (s, 1H, -OH).

¹³C NMR (151 MHz, CDCh) δ = 24.16 (C-3), 40.26 (C-2), 118.73 (C-3’), 119.13 (C-5’), 119.38 (C-1’), 123.72 (C-3”), 124.99 (C-5”), 127.06 (C-4”), 129.90 (C-6’), 136.60 (C-4’), 143.40 (C-1”), 162.56 (C-2’), 204.76 (C-1).

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-onu, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla drożdży wprowadza się szczep Saccharomyces cerevisiae KCh 464, następnie po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-prop-2-en-1-on o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszającym się z wodą, transformację prowadzi się w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciągłym wstrząsaniu, co najmniej 1 godzinę, po czym produkt, jakim jest 3-(tien-2”-ylo)-1-(2’-hydroksyfenylo)-propan-1-on o wzorze 2, ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.
3. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
4. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że transformację prowadzi się przez 12 godzin.