RU2813550C1 - Способ получения смеси биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина, а также производного кинуренина - кинуреновой кислоты - Google Patents
Способ получения смеси биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина, а также производного кинуренина - кинуреновой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813550C1 RU2813550C1 RU2022132489A RU2022132489A RU2813550C1 RU 2813550 C1 RU2813550 C1 RU 2813550C1 RU 2022132489 A RU2022132489 A RU 2022132489A RU 2022132489 A RU2022132489 A RU 2022132489A RU 2813550 C1 RU2813550 C1 RU 2813550C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kynurenine
- histamine
- biologically active
- tyramine
- active substances
- Prior art date
Links
- NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N Histamine Chemical compound NCCC1=CN=CN1 NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N tyramine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C=C1 DZGWFCGJZKJUFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- YGPSJZOEDVAXAB-UHFFFAOYSA-N kynurenine Chemical compound OC(=O)C(N)CC(=O)C1=CC=CC=C1N YGPSJZOEDVAXAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229960001340 histamine Drugs 0.000 title claims abstract description 36
- APJYDQYYACXCRM-UHFFFAOYSA-N tryptamine Chemical compound C1=CC=C2C(CCN)=CNC2=C1 APJYDQYYACXCRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- HCZHHEIFKROPDY-UHFFFAOYSA-N acide cynurenique Natural products C1=CC=C2NC(C(=O)O)=CC(=O)C2=C1 HCZHHEIFKROPDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 229960003732 tyramine Drugs 0.000 title claims abstract description 20
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 19
- 241000285509 Vesicularia dubyana Species 0.000 claims abstract description 27
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 21
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Natural products OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- -1 nitrogenous organic bases Chemical class 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 238000002552 multiple reaction monitoring Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 4
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 241000195940 Bryophyta Species 0.000 description 3
- 230000001800 adrenalinergic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010352 biotechnological method Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- PPZMYIBUHIPZOS-UHFFFAOYSA-N histamine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.NCCC1=CN=CN1 PPZMYIBUHIPZOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004931 histamine dihydrochloride Drugs 0.000 description 3
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000227166 Harrimanella hypnoides Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N N-Methyl-D-aspartic acid Chemical compound CN[C@@H](C(O)=O)CC(O)=O HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002475 indoles Chemical class 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 125000000022 2-aminoethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])N([H])[H] 0.000 description 1
- 108060003345 Adrenergic Receptor Proteins 0.000 description 1
- 102000017910 Adrenergic receptor Human genes 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229940080349 GPR agonist Drugs 0.000 description 1
- 108010014095 Histidine decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 102100037095 Histidine decarboxylase Human genes 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000518457 Hypnaceae Species 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 102000010909 Monoamine Oxidase Human genes 0.000 description 1
- 108010062431 Monoamine oxidase Proteins 0.000 description 1
- 241000610735 Najas guadalupensis Species 0.000 description 1
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000150 Sympathomimetic Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 150000003797 alkaloid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 125000005909 ethyl alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 229930182851 human metabolite Natural products 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229930005303 indole alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000002528 ionotropic receptor antagonist Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000005171 mammalian brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002366 mineral element Substances 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 239000004090 neuroprotective agent Substances 0.000 description 1
- 230000003957 neurotransmitter release Effects 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- LOAUVZALPPNFOQ-UHFFFAOYSA-N quinaldic acid Chemical group C1=CC=CC2=NC(C(=O)O)=CC=C21 LOAUVZALPPNFOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003410 quininyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001975 sympathomimetic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области химико-фармацевтической промышленности, а именно к способу получения смеси биологически активных веществ – биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и кинуреновой кислоты. Способ получения смеси биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и производного кинуренина - кинуреновой кислоты, включающий измельчение биомассы моховидного растения Vesicularia dubyana, экстрагирование из измельченной растительной биомассы смеси биологически активных веществ в присутствии растворителя - метилового 100% либо этилового спирта 96% - в соотношении измельченная биомасса растения : растворитель, равном 1 к 10, в условиях перемешивания на протяжении 1 часа, затем центрифугирование при скорости 4 тыс. об/мин на протяжении 10 минут, далее охлаждение в термостате при температуре 6°С на протяжении 8 часов, после чего повторное центрифугирование при 13,5 тыс. об/мин и далее отфильтровывание полученного экстракта. Изобретение позволяет получить указанные биогенные амины без использования многостадийных процессов химического и биотехнологического синтеза и без токсичных отходов в виде органических растворителей, аммиака и других химических агентов. 6 ил., 11 табл., 4 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к химико-фармацевтической промышленности, и может быть использовано для получения биологически активных веществ из растительного сырья, а конкретно - ряда биогенных аминов и производного биогенного амина с использованием сырья моховидного растения - яванского мха (Vesicularia dubyana). Содержание в растительной массе моховидных растений ряда биогенных аминов (и их производных) и возможность реализации способа получения биогенных аминов путем экстракции из растительного сырья дают возможность применения предлагаемого изобретения в фармацевтических и биомедицинских производствах.
Vesicularia dubyana (В. Muller) Brotherus (1908), или яванский мох, относится к семейству Hypnaceae (Гипновые). В естественной среде яванский мох обильно растет в регионах с жарким и влажным климатом. Растение часто встречается в Индии, Малайзии, юго-восточных азиатских странах, на острове Ява. Яванский мох растет на сухих и влажных участках, на почве, на стволах деревьев и камнях, часто на берегах периодически разливающихся рек. V. dubyana представляет собой однодомный многолетний мох, образующий своей рыхлой или густой листвой темно-зеленые подушки. Растение характеризуется мягким, зачастую разветвленным стеблем, длиной до 17 см. Ризоиды кустистые, красновато-коричневые. Боковые ветви неравномерные, одно- или многократно ветвящиеся. Длина боковых ветвей составляет от 5 до 22 мм длиной, листья расположены или по кругу, или двусторонние. Листья прямостоячие, полые, слегка асимметричные, ланцетные до яйцевидных, с остроконечной или вытянутой верхушкой, длиной около 1 мм. Листовая пластинка зубчатая.
Подобно иным моховидным растениям V. dubyana размножается спорами. Длина ножки коробочки составляет от 15 до 30 мм. Ножка красная, закрученная. Коробочка горизонтальная, с крышкой и коротким кончиком, длиной 1,0-1,5 мм, шириной 0,5-0,7 мм. Цвет коробочек в период созревания красно-коричневый. В другое время споры зеленые, гладкие и округлые. Период созревания спор может длиться до двух месяцев.
V. dubyana выступают распространенным растением в аквакультуре. Взрослые растения образуют заросли, которые служат убежищем для мальков рыб, а также являются субстратом для нереста рыб.
Биогенные амины представляют собой азотистые органические основания с низкой молекулярной массой, образованные декарбоксилированием аминокислот под действием ферментных систем растений и микроорганизмов, являются биологически активными молекулами, которые оказывают влияние на центральную нервную и сосудистую системы у животных и человека. Типовыми представителями биогенных аминов выступают гистамин, кинуренин, кинуреновая кислота, триптамин, тирамин и др.
Гистамин относится к классу имидазолов, представляющих собой имидазол, замещенный в положении С-4 2-аминоэтильной группой. Образуется в организмах при декарбоксилировании гистидина, катализируемого гистидиндекарбоксилазой. Является одним из эндогенных медиаторов, участвующих в регуляции жизненно важных функций организма и играющих важную роль в патогенезе ряда болезненных состояний.
Кинуренин является ароматической аминокислотой, которая представляет собой продукт метаболизма триптофана. Кинуренин представляет собой предшественника кинуреновой кислоты и интермедиата в превращении триптофана в ниацин.
Кинуреновая кислота - производное кинуренина - представляет собой хинолин-2-карбоновую кислоту, замещенную гидроксильиной группой в положении С-4. Играет роль агониста рецептора, связанного с G-белком, антагониста ионотропного рецептора глутамата, селективно связывающий N-метил-D-аспартат (NMDA, НМДА), антагониста никотина, нейропротекторного агента и метаболита человека.
Триптамин представляет собой моноаминный алкалоид, производное индола. Триптамин является промежуточным звеном при биосинтезе большинства индольных алкалоидов и алкалоидов группы хинина. Триптамин играет роль нейромедиатора и нейротрансмиттера в головном мозге млекопитающих.
Тирамин представляет собой первичное аминосоединение, полученное декарбоксилированием тирозина. Непрямой симпатомиметик, естественным образом встречающийся в сыре и других пищевых продуктах. Тирамин напрямую не активирует адренорецепторы, но может служить субстратом для систем захвата адренергических клеток и моноаминооксидазы для пролонгирования действия адренергических трансмиттеров. Он также провоцирует высвобождение медиатора из адренергических окончаний нейронов и является нейротрансмиттером у некоторых беспозвоночных.
Несмотря на достаточно широкий интерес к биогенным аминам в экспериментальной и клинической медицине, реальное производство субстанций во всем мире относительно невелико и не превышает десятков килограммов в год. В связи с этим для производства используются малотоннажные полупромышленные установки. С учетом ограниченного объема производства стоимость конечного (целевого) продукта по любой из известных технологических схем высока и составляет, например, для гистамина более 1000 $ за 100 мг (Merck).
Из уровня техники известно, что существует несколько способов получения биогенных аминов. Так, известен биотехнологический способ получения гистамина путем бактериального декарбоксилирования гистидина (Авторское свидетельство SU 166355 А1 - «Способ получения гистамина»). Указанный способ неудобен из-за продолжительности производственного цикла, вырождения культур продуцентов и необходимостью их регулярных микробиологических пересевов. В качестве сырья используется ценный продукт - гистидин, что делает способ получения дорогостоящим. Также, продуцируемого микроорганизмами фермента, декарбоксилирующего сырье, недостаточно для конверсии всего объема гистидина.
Другой биотехнологический способ получения гистамина представлен в патенте РФ RU 2628536 С2 - "Получение и применение бактериального гистамина", (он же - патент WO 2013011137 A1 - "Production and use of bacterial histamine"). Патент описывает способ локального биосинтеза гистамина в желудочно-кишечном тракте млекопитающих молочнокислыми бактериями. Недостатком данного метода является локальное производство гистамина культурой микроорганизмов внутри организма реципиента и малыми выходами целевого продукта в пересчете на общую биомассу. Принимая во внимание, что биосинтез целевого продукта происходит внутри организма млекопитающих (в т.ч. и человека), выделение целевого продукта - гистамина - при этом способе невозможно.
Известен химический способ получения тирамина, приведенный в патенте РФ RU 2218326 С2 - "Способ получения 4-(2-аминоэтил)фенола". Приведенный патент позволяет с высоким выходом получить тирамин из доступного исходного соединения в две химические стадии, а именно получать гидробромид тирамина из фенола без выделения и очистки промежуточного вещества - 4-(2-бромэтилфенола). Недостатком данного способа является то, что высокая чистота целевого продукта достигается путем использования дорогого химического сырья, а также получением побочных продуктов в виде летучих и токсичных компонентов, энерго- и трудозатратных для утилизации.
Химических и биотехнологических способов получения кинуренина, кинуреновой кислоты, и используемых в производстве, не выявлено. Не описаны и технические решения, посвященные одновременному получению нескольких биогенных аминов и/или их производных.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является патент на изобретение RU 2628536 С2 - "Получение и применение бактериального гистамина", WO 2013011137 A1 - "Production and use of bacterial histamine"). Недостатки данного технического решения отмечены выше. Также в отличие от данного известного способа, основным биологическим агентом которого являются штаммы микроорганизмов с нестабильным, неустойчивым и высокоадаптивным генетическим аппаратом, в рамках предлагаемого нами изобретения использованы растения, выращенные в лабораторных условиях и характеризующиеся стабильным генетическим аппаратом.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа одновременного получения ряда биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и его производного - кинуреновой кислоты из растительного сырья, а именно - из моховидного растения Vesicularia dubyana.
Технический результат - получение ряда биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и его производного - кинуреновой кислоты значительно дешевле, без использования многостадийных процессов химического и биотехнологического синтеза, а также отсутствие токсичных отходов в виде органических растворителей, аммиака и других химических агентов.
Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения ряда биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и его производного - кинуреновой кислоты - включает измельчение биомассы моховидного растения Vesicularia dubyana, экстрагирование из измельченной растительной биомассы смеси биологически активных веществ в присутствии растворителя - метилового либо этилового спирта - в соотношении измельченная биомасса растения : растворитель, равном 1 к 10, в условиях качающего перемешивания на протяжении 1 часа, затем центрифугирование при скорости 4 тыс. об/мин на протяжении 10 минут, далее охлаждение в термостате при температуре 6°С на протяжении 8 часов, после чего повторное центрифугирование при 13,5 тыс. об/мин и далее отфильтровывание полученного экстракта.
Разработанный способ обладает рядом преимуществ ввиду упрощения и удешевления процессов получения ряда биогенных аминов за счет следующих факторов:
- моховидные растения могут быть выращены (культивированы) в контролируемых, неконтролируемых и в условно контролируемых условиях (температурные условия, условия освещенности, тип и состав спектра света);
- моховидные растения могут быть выращены в питательных средах с низкой концентрацией минеральных элементов, на уровне содержания последних в водопроводной воде;
- моховидные растения могут быть выращены в средах и в воде без добавления низкомолекулярных гормонов;
- моховидные растения могут синтезировать метаболиты в нестерильных условиях. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:
Фиг. 1 - а) Хроматограмма кинуренина 209.0 Да (диагностические ионы 192,0 Да, 146.0 Да, 94.0 Да) и б) кинуреновой кислоты 190.0 Да (диагностические ионы 172.0 а, 162.0 Да, 144.0 Да) обнаруженные в образцах мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях.
Фиг. 2 - Хроматограмма экстракта образца мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях. Молекулярный ион тирамина 138.0 Да (диагностические ионы 121.1 Да, 103.0 Да, 93.1 Да, 91.0 Да, 77.0 Да)
Фиг. 3 - Хроматограмма экстракта образца мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях. Молекулярный ион триптамина 161.0 Да (диагностический ион 144.0 Да)
Фиг. 4 - Хроматограмма раствора стандартного образца гистамина дигидрохлорида 2 мг/л. Молекулярный ион гистамина 112.0 Да (диагностические ионы 95.1 Да, 83.0 Да, 68.0 Да)
Фиг. 5 - Хроматограмма экстракта образца мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях. Молекулярный ион гистамина 112.0 Да (диагностические ионы 95.1 Да, 83.0 Да, 68.0 Да)
Фиг. 6 - Хроматограмма экстракта культуральной жидкости мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях. Молекулярный ион гистамина 112.0 Да (диагностические ионы 95.1 Да, 83.0 Да, 68.0 Да.
Способ осуществляется следующим образом.
Растения яванского мха V. dubyana выращивали в лабораторных условиях, при комнатной температуре в диапазоне 18-25°С. Для выращивания мха использовали полипропиленовые прозрачные контейнеры. Контейнеры наполняли наполовину разными составами: водопроводной водой, питательной средой Тамия в различных концентрациях (от 1 до 10%). Среду Тамия готовили в соответствии с ПНД Ф Т 14.1:2:4.10-2004 Т 16.1:23:3.7-2004. Водопроводную воду предварительно отстаивали в пластиковых емкостях. Замену воды в культивационных установках проводили каждые 10 дней. Для освещения использовали фитолампы с фотопериодом 12/12 ч., фотосинтетическим фотонным потоком 9 мкмоль/с. Для перемешивания водной массы в контейнере использовали погружную аквариумную помпу. Выращивание проводили на протяжении 4 недель, или до прироста биомассы в объеме не менее чем на 50%.
Образцы растительной массы V. dubyana измельчали с помощью стеклянного пестика. Образцы экстрагировали 100% метиловым спиртом (ХЧ), 96% этиловым спиртом. Навеску измельченной биомассы растений помещали в полипропиленовые пробирки, в присутствии десятикратного объема растворителя. Так, на 1 г V. dubyana использовали 10 мл спирта, после чего оставляли в условиях качающего перемешивания на протяжении 1 часа. Образцы центрифугировали при скорости 4 тыс. об/мин на протяжении 10 минут. Затем образцы помещали в термостат при температуре 6°С на 8 часов, после чего образцы повторно центрифугировали при 13,5 тыс. об/мин и переносили в виалы, предварительно профильтровав экстракты через PTFE шприцевые фильтры (0,45 мкм).
Содержание в полученном из измельченного растительного сырья V. dubyana целевых продуктов подтверждено путем хромато-масс-спектрометрического анализа. Общий хромато-масс-спектрометрический анализ образцов проводили на базе хромато-масс-спектрометра Agilent Technologies Infinity II с масс-спектрометрическим детектором 6470 В. Хроматографические условия представлены в таблице 1.
Режимы хроматографирования и работы масс-спектрометрического детектора представлены в таблицах 2 и 3.
Выявление в полученном экстракте биогенных аминов и их производных проводили с применением аналитических стандартов и совокупности MRM-переходов при фрагментации молекул. MRM-переходы, используемые в качестве диагностических, приведены в таблице 4 ниже [Wallace W.Е. Mass spectra // NIST chemistry webbook, NIST standard reference database. - 2018. - №69]:
Для идентификации и установления концентрации гистамина, полученного в экстракте из растительного сырья V. dubyana, применяли аналитический стандарт гистамина дигидрохлорида в 0,1 н. соляной кислоте (ГСО 4 мг/мл). Хромато-масс-спектрометрический анализ по определению концентрации гистамина в экстракте проводили на базе хромато-масс-спектрометра Agilent Technologies Infinity II с масс-спектрометрическим детектором 6470 В. Хроматографические условия представлены в таблице 5.
Режимы хроматографирования и масс-спектрометрического детектора представлены в таблицах 6 и 7.
Концентрация раствора стандартного образца гистамина дигидрохлорида в метаноле составляла 2 мг/л. Выявленные диагностические ионы стандартного образца соотносили с ионами, детектированными в испытуемом экстракте в режиме мониторинга множественных реакций (MRM).
Заявленный способ поясняем следующими примерами:
Пример 1. Выявление кинуренина и кинуреновой кислоты в экстрактах яванского мха V. dubyana при выращивании мха в лабораторных условиях в воде и в питательной среде.
На фиг. 1. представлены материалы, характеризующие MRM-переходы (хроматограммы масс) кинуренина и кинуреновой кислоты. Кинуренин и кинуреновая кислота обнаружены в образцах мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях, описанных выше. Метаболиты получены посредством измельчения сырья и экстракции раствором метилового и этилового спиртов. Анализ воды, в которой был выращен яванский мох, указывает на отсутствие кинуренина и кинуреновой кислоты. Сводные материалы представлены в таблице 8.
Пример 2. Выявление тирамина в экстрактах яванского мха V. dubyana при выращивании мха в лабораторных условиях в воде и в питательной среде.
На фиг. 2. представлены материалы, характеризующие MRM-переходы (хроматограммы масс) тирамина. Тирамин обнаружен в образцах мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях, описанных выше. Тирамин получен посредством измельчения сырья и экстракции раствором метилового спирта. Анализ воды, в которой был экспонирован яванский мох, указывает на отсутствие тирамина. Сводные материалы представлены в таблице 9.
Пример 3. Выявление триптамина в экстрактах яванского мха V. dubyana при выращивании мха в лабораторных условиях в воде и в питательной среде.
На фиг. 3 представлены материалы, характеризующие MRM-переходы (хроматограммы масс) триптамина. Триптамин обнаружен в образцах мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях, описанных выше. Триптамин получен посредством измельчения сырья и экстракции раствором метилового спирта. Анализ воды, в которой был экспонирован яванский мох, указывает на отсутствие триптамина. Сводные материалы представлены в таблице 10.
Пример 4. Выявление гистамина в экстрактах яванского мха при выращивании мха в лабораторных условиях в воде и питательной среде.
На фиг. 4. представлены материалы, характеризующие MRM-переходы (хроматограммы масс) стандартного образца гистамина. На фиг. 5 представлены материалы, характеризующие MRM-переходы гистамина в полученных экстрактах мха. Гистамин обнаружен в образцах мха V. dubyana, выращенного в лабораторных условиях, описанных выше. Гистамин получен посредством измельчения сырья и экстракции раствором метилового спирта. На фиг. 6 представлен анализ воды, в которой был экспонирован яванский мох, данные указывают на наличие гистамина. Внутриклеточная концентрация гистамина составляет не менее 2 мг/кг биомассы мха. Внеклеточная концентрация гистамина в воде составляет не менее 2 мг/л питательной среды. Сводные материалы представлены в таблице 11.
Таким образом, способ получения ряда биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина тирамина, кинуренина и его производного - кинуреновой кислоты может быть внедрен в практику фармацевтических и биомедицинских предприятий. Принимая во внимание преимущества данного способа, в т.ч. одновременное получение ряда названных биологически активных веществ, отсутствие требований по стерильности производственного процесса, выраженный экзогенный синтез, а также широкий спектр условий выращивания мха, использование водных мхов, V. dubyana является конкурентным способом получения биогенных аминов.
Список источников
1. Патент SU 166355 А1 - "Способ получения гистамина". Авторы: Липковский, А.С., Пошивак З.М.
2. Патент РФ RU 2628536 С2 - "Получение и применение бактериального гистамина". Авторы: Версалович Д., Томас К.М., Коннолли И.
3. Патент РФ RU 2218326 С2 - "Способ получения 4-(2-аминоэтил)фенола". Авторы: Крысин А.П., Егорова Т.Г., Просенко А.Е., Кобрин B.C.
4. Wallace W.Е. Mass spectra // NIST chemistry webbook, NIST standard reference database. - 2018. - №. 69.
Claims (1)
- Способ получения смеси биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина и производного кинуренина - кинуреновой кислоты, включающий измельчение биомассы моховидного растения Vesicularia dubyana, экстрагирование из измельченной растительной биомассы смеси биологически активных веществ в присутствии растворителя - метилового 100% либо этилового спирта 96% - в соотношении измельченная биомасса растения : растворитель, равном 1 к 10, в условиях перемешивания на протяжении 1 часа, затем центрифугирование при скорости 4 тыс. об/мин на протяжении 10 минут, далее охлаждение в термостате при температуре 6°С на протяжении 8 часов, после чего повторное центрифугирование при 13,5 тыс. об/мин и далее отфильтровывание полученного экстракта.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813550C1 true RU2813550C1 (ru) | 2024-02-13 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1174856A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-08-23 | Киевский Медицинский Институт Им.Акад.А.А.Богомольца | Способ выделени свободного гистамина |
| RU2191604C2 (ru) * | 2000-04-17 | 2002-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова" | Способ получения биологически активных веществ |
| RU2628536C2 (ru) * | 2011-07-21 | 2017-08-18 | Биогайа Аб | Получение и применение бактериального гистамина |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1174856A1 (ru) * | 1983-12-30 | 1985-08-23 | Киевский Медицинский Институт Им.Акад.А.А.Богомольца | Способ выделени свободного гистамина |
| RU2191604C2 (ru) * | 2000-04-17 | 2002-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В.Ефремова" | Способ получения биологически активных веществ |
| RU2628536C2 (ru) * | 2011-07-21 | 2017-08-18 | Биогайа Аб | Получение и применение бактериального гистамина |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4769868B2 (ja) | 植物細胞懸濁培養によるコロソール酸の製造方法 | |
| Nascimento et al. | Morphology, toxin composition and pigment content of Prorocentrum lima strains isolated from a coastal lagoon in southern UK | |
| RU2011129817A (ru) | Композиция палочковидных бактерий, устойчивых к желчи | |
| CN101678057A (zh) | 从木材提取开环异落叶松树酯酚和二氢栎精的方法 | |
| RU2011129790A (ru) | Композиция палочковидных бактерий, устойчивых к желчи, секретирующих высокие уровни незаменимых аминокислот | |
| Lakshmi et al. | Anticancer potentials of secondary metabolites from endophytes of Barringtonia acutangula and its molecular characterization | |
| RU2813550C1 (ru) | Способ получения смеси биологически активных веществ: биогенных аминов гистамина, триптамина, тирамина, кинуренина, а также производного кинуренина - кинуреновой кислоты | |
| CN112899176B (zh) | 一株高产褪黑素的葡萄酿酒酵母及其应用 | |
| EP3339443A1 (en) | Use of streptomyces psammoticus and method for producing vanillin | |
| JP4297654B2 (ja) | フコキサンチンおよび／またはフコステロールの取得方法 | |
| Behera et al. | Experimental studies on the growth and usnic acid production in “lichen” Usnea ghattensis in vitro | |
| CA3179259A1 (fr) | Methode de fabrication de substrat d'elevage de larves | |
| CN1552234A (zh) | 可增强动物抗病能力的饲料添加剂 | |
| RU2817262C1 (ru) | Способ получения смеси биогенных аминов дофамина, тирамина и триптамина | |
| AU2003206973B2 (en) | Method for the production of resveratrol in cell cultures | |
| JP2004035528A6 (ja) | フコキサンチンおよび／またはフコステロールの取得方法 | |
| Hess et al. | Isolations and purifications of AZAs from naturally contaminated materials, and evaluation of their toxicological effects (ASTOX) | |
| CN107242026B (zh) | 一种白色牛樟芝子实体的培养方法及其培养基 | |
| RU2639566C1 (ru) | Каллусный штамм культивируемых клеток растения живучка туркестанская Ajuga turkestanica (Regel) Briq. в условиях in vitro - продуцент туркестерона | |
| CN108575556B (zh) | 一种猴头菌株及其选育方法 | |
| CN1680584A (zh) | 提高标准化的松果菊制备物的免疫调节活性的方法 | |
| CN109463402A (zh) | 一种香樟精油细菌群体感应抑制剂的制备方法及应用 | |
| RU2266015C2 (ru) | Способ комплексной оценки токсичности кормовых и пищевых продуктов | |
| RU2604802C1 (ru) | Способ определения безопасности пищевых ингредиентов с помощью клеточных тест-систем | |
| CN110438198B (zh) | 基于草粉提取物制备抗生素的苎麻品种及器官筛选方法 |