CZ2009687A3 - Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B - Google Patents

Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B Download PDF

Info

Publication number
CZ2009687A3
CZ2009687A3 CZ20090687A CZ2009687A CZ2009687A3 CZ 2009687 A3 CZ2009687 A3 CZ 2009687A3 CZ 20090687 A CZ20090687 A CZ 20090687A CZ 2009687 A CZ2009687 A CZ 2009687A CZ 2009687 A3 CZ2009687 A3 CZ 2009687A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
silybin
mixture
butanol
acetylsilybin
methyl ether
Prior art date
Application number
CZ20090687A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ302204B6 (cs
Inventor
Kren@Vladimír
Gažák@Radek
Marhol@Petr
Monti@Daniela
Riva@Sergio
Original Assignee
Mikrobiologický ústav AV CR, v.v.i.
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 Mikrobiologický ústav AV CR, v.v.i. filed Critical Mikrobiologický ústav AV CR, v.v.i.
Priority to CZ20090687A priority Critical patent/CZ302204B6/cs
Publication of CZ2009687A3 publication Critical patent/CZ2009687A3/cs
Publication of CZ302204B6 publication Critical patent/CZ302204B6/cs

Links

Landscapes

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

Abstract

Zpusob rozdelení stereomeru silybinu A a B využitím jejich acetylovaných forem. Smesný 23-O-acetylsilybin, který lze získat i chemickou acetylací prírodního silybinu, se výhodne pripraví enzymovou acetylací, pri níž se na silybin pusobí lipasou Novozym 435 v prítomnosti vinylacetátu rozpušteného v terc-butylmethyletheru. Na smesný silybin-O-acetát se pusobí Novozymem 435, lipasou z Candida antarctica imobilizovanou na polyakrylátové pryskyrici, výhodne ve smesi terc-butylmethylether/n-butanol. Pri reakci dochází ke kineticky rízené enzymové alkoholýze pouze jednoho stereomeru, silybin-O-acetátu B, takže vznikne smes volného silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A, které lze velmi snadno chromatograficky oddelit. Silybin A se poté uvolní enzymove katalyzovanou alkoholýzou za prídavku vyššího množství Novozymu 435 ve smesi terc-butylmethylether/n-butanol. Pro dosažení vysoké optické cistoty je možné nekteré enzymové separacní kroky opakovat, a to prípadne za upravených podmínek - napr. za použití toluenu jako rozpouštedla.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká enzymové separace diastereomerů silybinu A a B z přírodního silybinu, izolovaného z plodů ostropestřce mariánského (Silybum marianum) pomocí mikrobiální lipasy. Silybin je účinný antioxidant a chemoprotektivní látka, jeho čisté stereomery A a B se podstatně liší v biologických aktivitách. Silybin B má na rozdíl od silybinu A estrogenní účinky a je mnohem účinnější proti nádorům prostaty.
Dosavadní stav techniky
Silybin (Obr. 1) je látka bohatě obsažená v semenech ostropestřce mariánského (Silybum marianum). Spolu se svými izomery sumárního vzorce C25H12OW silydianinem, siiychristinem a isosilybininem je součástí komplexu silymarinu, který se používá k léčbě jatemího poškození a jako hepatoprotektivum (např. v léčivech Legalon, Flavobion aj.). Silybin je v medicíně dlouhodobě využíván pro své významné antioxidační a celkově cytoprotektivni účinky i pro působení vůči volným radikálům. Chemické a farmakologické vlastnosti, jakož i terapeutické využití silymarinu a jeho složek, jsou důkladně popsány v literatuře (viz Morazzoni P., Bombardeli E.: Silybum marianum /Carduus marianusf Fitoterapia, 1995, 3 - 42 a odkazy v této práci uvedené). V nedávné době se silybin začal používat také k léčbě některých nádorových onemocnění, například hyperplasie a nádorů prostaty. Tyto účinky jsou zprostředkovány interakci silybinu s buněčnými a jadernými receptory.
Přírodní silybin je prakticky ekvimoiámí směsí dvou diastereomerů, silybinu A a silybinu B (obr. 1) (D. Y.-W. Lee, Υ. Liu, J. Nat. Prod. 2003, 66, 1171-1174.; N.-C. Kim, T.
N. Graf a spol., Org. Biomol. Chem. 2003, 1, 1684-1689). V literatuře je popsáno, že oba diastereomery silybinu máji odlišné farmakologické účinky, konkrétně silybin B má estrogenní účinky, zatímco silybin A tuto aktivitu nevykazuje (M. Plísková a spol., Toxicology 2005, 215, 80-89). Další studie ukázala, že silybin B je značně účinnější při potlačení růstu buněk nádorů prostaty (P. R. Davis-Searles a spol., Cancer Pes. 2005, 65, 4448-4457), což má značný význam pro jeho praktické využití v léčbě těchto nemocí. Pro
-2terapeutické a jiné využití silybinu je tedy potřebné používat tzv. opticky čistý silybin, tj. jeho čistý stereoisomer, který má požadovanou aktivitu. Problémem je však oddělení silybinu A a silybinu B,
Analytická separace těchto dvou látek je dobře popsaná (T.-M. Ding a spol., J. Pharm. Biomed, Anal., 2001, 26,155-161), ovšem preparativní separace je extrémně komplikovaná a výroba v preparativnim měřítku je dosud prakticky nemožná. Jedním z hlavních problémů je velmi nízká rozpustnost silybinu v běžných rozpouštědlech (např. ve vodě přibližně 0,5 g/1, v acetonu přibližně 5 g/1) a dále značná blízkost retenčních časů obou diastereomerů při použití různých chromatografických technik. O separaci obou látek se pokusilo několik autorů, ovšem nepříliš úspěšně, T. N. Graf a spol. (Planta Med. 2007, 73, 1495-1501) popisuje pokus o preparativní separaci silybinu A a silybinu B pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie, HPLC, jde ovšem o pouhé opakování analytické separace ve větším měřítku. Sami autoři přiznávají, že takto je možné připravit gramová množství čistého silybinu A a silybinu B během několika měsíců. Nadto uvedená metoda používá drahé chromatografické materiály (derivatízovaný silikagel C-18) a hořlavá a toxická rozpouštědla (methanol, acetonitril), pro výrobu je tedy zcela nevhodná. Další metoda pro separaci silybinu A a silybinu B byla vyvinuta autory tohoto vynálezu (V. Křen, R. Gažák, K. Purchartová, P. Marhol, D. Biedermann, P. Sedmera: Chemoenzymatic preparative separation of silybin A and B, J. Mol. Catal. B: Enzymat. v tisku (2009), doi:10.1016/j,molcatb.2009.07.013). Tato metoda využívá separace glykosidů silybinu v peracetylované formě. Popsaný způsob sice umožňuje přípravu gramových množství silybinu A a silybinu B, avšak využívá chromatografie na silikagelu za použití značných množství organických rozpouštědel i silikagelu. Je proto vhodný k přípravě nejvýše jednoho gramu sloučeniny. Nadto při této metodě vznikají vedlejší produkty, které lze z finálního preparátu odstranit jen velmi obtížně, anebo vůbec.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky odstraňuje způsob podle vynálezu, který spočívá v tom, že se nerozděluje směs A a B stereomerů silybinu, ale směs jejich 23Ό- acetátů. Překvapivě dochází ke kineticky řízené enzymové alkoholýze pouze jednoho stereomerů, 23-O-acetylsÍlybinu B. Obě výsledné sloučeniny, silybin B a 23-O-acetylsilybin
-3A, je možné velmi snadno chromatograficky oddělit. Čistý silybin A se poté získá řízenou enzymovou alkoholýzou odděleného 23-Cbacetylsilybinu A.
Směsný 23-O-acetylsilybin lze připravit chemickou acetylací, například rozpuštěním přírodního silybinu (směsi silybinu A a silybinu B) v tetrahydrofuranu s přídavkem acetanhydridu a etherátu fluoridu boritého (BF3-Et2O) při nízké teplotě. Reakční směs se následně neutralizuje směsí vodného nasyceného roztoku NaHCO3 s ledem, extrahuje ethylacetátem a produkt se přečistí chromatografií na silikagelu. Výhodně lze uvedený acetát silybinu připravit také enzymovou acetylací, při níž se na silybin působí za zvýšené teploty lipasou Novozym 435 v přítomnosti vinylacetátu, rozpuštěného v terobutylmethyletheru nebo acetonu a produkt se získá odfiltrováním enzymu a následným odpařením rozpouštědla. Na takto připravený směsný 23-O-acetylsilybin se působí Novozymem 435 (lipasou z Candida antarctica. mobilizovanou na polyakrylátové pryskyřici; preparát firmy Novo, Dánsko) ve směsi térc-butylmethylether/n-butanol. Při reakci dochází ke kineticky řízené enzymové alkoholýze pouze 23-O-acetylsilybinu B (viz obr. 2), takže vznikne směs volného silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A, které lze velmi snadno oddělit chromatograficky. Silybin A se poté uvolní enzymově katalyzovanou alkoholýzou za přídavku vyššího množství Novozymu 435 ve směsi fórc-butylmethylether/n-butanol. Pro dosažení vysoké optické čistoty je možno některé enzymové separačni kroky opakovat případně za upravených podmínek - např. za použití toluenu jako rozpouštědla.
Předmětem vynálezu je tedy způsob výroby opticky čistých stereomerů silybinu A a silybinu B, který zahrnuje následující kroky, v nichž:
a) se přírodní silybin jako směs silybinu A a silybinu B acetyluje na směsný 23-0- acetylsilybin,
b) na roztok vzniklého 23-O-acetylsilybinu o koncentraci 1 g/1 až 50 g/1 ve směsi rozpouštědel s obsahem n~butanoíu se působí Novozymem 435, což je lipasa z kvasinky Candida antarctica imobilizovaná na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 10 až 45 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 h za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, k získání směsi volného silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A,
c) směs silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A, získaná v kroku b), se rozdělí chromatografií na silikagelu, a
d) 23-O-acetylsilybin A z kroku c) se za přídavku Novozymu 435, lipasy z kvasinky Candida antarctica mobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a
I · Ϊ ·l « ’ »li»;
‘ * ti · ’ cit 4411 t ii < · “ »i i v množství 75 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, podrobí enzymově katalyzované alkoholýze ve směsi íerc-butyimethylether/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, po dobu 20 až 100 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, k zisku silybinu A.
Význakem předkládaného vynálezu je také skutečnost, že acetylace z kroku a) se provádí enzymaticky ve směsi Zerc-butylmethylether/vinylacetát v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, přídavkem Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica imobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 30 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, přičemž použitý enzym se po skončení reakce odstraní filtrací a zbylý roztok se odpaří ve vakuu.
Dalším význakem tohoto vynálezu je rovněž to, že směs rozpouštědel s obsahem n- butanolu v kroku b) se zvolí se skupiny, sestávající ze soustavy Zerc-butylmethylether/n butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem a soustavy toluen/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem.
Význakem tohoto vynálezu je také to, že v kroku b) se použitý enzym aplikuje v množství 15 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi řerc-butylmethylether/n-butanol nebo 30 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi toluen/n-butanol a v kroku d) se použitý enzym aplikuje v množství 75 % hmotnostních vůči substrátu.
Význakem předkládaného vynálezu je, že chromatografie na silikagelu z kroku c) se provádí ve směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí v poměru 90:10:1, objem/objem.
Význakem předkládaného vynálezu je i skutečnost, že silybin B, získaný v kroku c), se případně acetyiuje ve směsi zerc-butylmethylether/vinylacetát v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, působením Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica imobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 30 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C; na získaný 23-O-acetylsilybin B se opět působí týmž enzymem o stejné aktivitě a v množství 10 45 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi toluen/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, za totožných reakčních podmínek ke vzniku 23-(?-acetylsilybinu A a silybinu B, přičemž posledně jmenovaný se po odfiltrování enzymu přečistí pomocí
-5chromatografie na silikagelu v rozpouštědlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí v poměru 90:10:1, objem/objem, k získání opticky čistého silybinu B.
Význakem tohoto vynálezu je dále skutečnost, že se enzym, použitý pro acetylace, nebo pro alkoholýzu 23-(?-acetylsilybinu B, aplikuje v množství 30 % hmotnostních vůči substrátu.
Význakem předkládaného vynálezu je skutečnost, že směsi rerc-butylmethylether/n• butanol a/nebo íerc-butylmethylether/vinylacetát se výhodně použijí v poměru složek 9:1 (objem/objem) a směs toluen/n-butanol v poměru složek 10:1 (objem/objem).
Dalším význakem předkládaného vynálezu je to, že enzymová reakce za použití Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica imobiiizované na akry tátové pryskyřici, se s výhodou provádí pří teplotě 45 °C.
Význakem předkládaného vynálezu je skutečnost, že meziprodukt 23-O-acetylsilybin A, vzniklý při výrobě opticky čistých silybinů A a B, se případně recykluje navrácením do výrobního kroku d).
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1: Struktury silybinu A, silybinu B a jejich 23-O-acetátů
Obr. 2: Preparativní metoda pro přípravu silybinu A (sloučeniny la)
MTBE = terc-butylmethylether, n-BuOH = n-butanol, d. e. = diastereomemí nadbytek (excess)
Obr. 3: Preparativní metoda pro přípravu silybinu B (sloučeniny lb)
MTBE = íerc-butylmethylether, n-BuOH - n-butanol, d.e. = diastereomemí nadbytek
Obr. 4: Optimalizovaná metoda pro přípravu silybinu A a silybinu B
MTBE ~ rerc-butylmethylether; VA = vinyl acetát, BuOH = n-butanol,
d.e. = diastereomemí nadbytek
Číselné údaje v prvním rámečku schématu udávají výchozí množství sloučeniny, v dalších rámečcích pak množství získané sloučeniny (výtěžek). Hmotnostní procenta enzymu vůči substrátu jsou uvedena u jednotlivých reakčních kroků.
Obr. 5: Údaje pro 23-O-acetylsilybin (2) z 'H NMR (399,89 MHz, DMSO-dó, 30 °C), uvedeny jsou chemický posun [ppm] a multiplicita signálu a hodnota interakční konstanty [Hz] (kurzivou), Signály obou distereomerů se buď překrývají, nebo jsou odlišeny (v tabulce uvedeno jako dva variantní signály pro jeden atom); v rámci chyby měření nelze jednoznačně přiřadit, který signál patří ke kterému diastereomeru.
Obr. 6: Údaje pro 23-O-acetylsilybin (2) z l3C NMR (100,55 MHz, DMSO-d6, 30 °C), uveden je chemický posun [ppm]. Signály obou distereomerů se buď překrývají, nebo jsou odlišeny (v tabulce uvedeno jako dva variantní signály projeden atom); v rámci chyby měření nelze jednoznačně přiřadit který signál patří ke kterému diastereomeru.
Obr. 7: Údaje pro silybin A (la) a silybin B (lb) z 'H NMR (399,95 MHz, CD3OD, 25 °C), uvedeny jsou chemický posun [ppm] a multiplicita signálu a hodnota interakční konstanty [Hz] (kurzívou).
Obr. 8: Chromatogram stanovení přírodního silybinu A a silybinu B pomoci HPLC = silybin A, 2 = silybin B; na ose x je vynesena odezva UV detektoru v mV, na ose y čas v minutách.
Podmínky: kolona Chromolith SpeedROD (Měrek, DE), RP-18e, 50 χ 4,6 mm, mobilní fáze CH3CN/MeOH/H2O /kys. trifluorooctová (2:37:61:0,l; objem/objem), průtok 0,9 ml/min při 25 °C, detekce při vlnové délce 285 nm. (MeOH = methanol)
Obr. 9: Chromatogram stanovení čistého silybinu A pomocí HPLC
Na ose x je vynesena odezva UV detektoru v mV, na ose y čas v minutách. Podmínky: Chromolith SpeedROD (Měrek, DE), RP-18e, 50 χ 4,6 mm, mobilní fáze CH3CN/MeOH/HiO/kys. trifluorooctová (2:37:61:0,1; objem/objem), průtok 0,9 ml/min při 25 °C, detekce při vlnové délce 285 nm. (MeOH = methanol) • ‘ l I β ' »4 1 · < . 1 t ' 1 ! 1 »i * |
-7’·* ’ · ' * í li'
Obr. 10: Chromatogram stanovení čistého silybinu B pomocí HPLC
Na ose x je vynesena odezva UV detektoru v mV, na ose y Čas v minutách.
Podmínky: Chromolith SpeedROD (Měrek, DE), RP-18e, 50 x 4,6 mm, mobilní fáze CH3CN/MeOH/H2O/kys. trifluorooctová (2:37:61:0,1; objem/objem), průtok 0,9 ml/min při 25 °C, detekce při vlnové délce 285 nm, (MeOH = methanol)
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Silybin (sloučenina 1, 40 g; 83 mmof) byl rozpuštěn ve směsi terc-
- butylmethylether/vinylacetát (1,6 1, 9:1, objem/objem), k roztoku byl přidán Novozym 435 (12 g, celková aktivita 2 mkat) a směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s’1) po dobu 30 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací a roztok odpařen ve vakuu, což poskytlo 23-(9-acetylsilybin (2, 43,3 g; 99,5 %) jako bílý amorfní prášek, který byl použít v následných krocích bez nutnosti přečištění. Struktura byla potvrzena pomocí 'H a l3C NMR, viz Obr. 5 a Obr. 6
23-O-Acetylsilybín (2, 43,3 g, 0,083 mol) byl rozpuštěn v 1,6 1 směsi terc-
- butylmethylether/n-butanol (9:1, objem/objem). K roztoku byl přidán Novozym 435 v množství 6,5 g a o celkové aktivitě 1,1 mkat. Směs byla intenzivně třepána (frekvence 650 s'1) po dobu 48 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací, roztok odpařen ve vakuu a směs byla separována pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštědlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí (90:10:1, objem/objem). Objem použité kolony byl 3 1, minimální výška sloupce 30 cm; průběh chromatografie byl sledován přímo (pouhým okem) na základě pohybu barevných pásů dělených látek. Po odpaření frakci, obsahujících podle TLC analýzy s mobilní fází chloroform/aceton/kyselina mravenčí v objemovém poměru 9:2:1 separovanou látku, byl získán silybin B (lb, výtěžek 28,4 g; 71 %, diastereomemí nadbytek /dále jen d.e./ ~ 72 %), který je možné použít pro další obohacení podle příkladu 3, a dále 23O-acetylsilybin A (2a, 10,7 g; 25 %, d.e. = 98 %). Takto připravený 23-O-acetylsilybin A (2a, 10,7 g; 20,4 mmol) byl rozpuštěn v 0,4 1 rozpouštědlové směsi ferc-butylmethylether/n-butanol (9:1, objem/objem) a po přidání Novozymu 435 (8 g, celková aktivita 1,34 mkat) byla směs třepána (frekvence třepání 650 s'1) po dobu 60 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací, roztok odpařen ve vakuu a surový silybin A byl přečištěn pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštědlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí (90:10:1, objem/objem), což poskytlo opticky čistý silybin A (la, 6,6 g; 61,7 %, d.e. = 98.5%), [a]23 = + 16,33 (C = 0,3; aceton).
D
Reakce byla monitorována pomocí HPLC za následujících podmínek: kolona Chromolith SpeedROD (Měrek, DE), RP-18e, 50 χ 4,6 mm, mobilní fáze CHíCN/MeOH/EhO/kys. trifluorooctová (2/37/61/0,1; objem/objem), průtok 0,9 ml/min při 25 °C, detekce při vlnové délce 285 nm. Struktura silybinu A a silybinu B byla potvrzena pomocí 'H NMR, viz Obr. 7.
Hodnoty optické otáčivostí [a]o získaných sloučenin byly stanoveny na polarímetru Jasco P-2000 (při teplotě 27 °C, rozpouštědlem byl aceton).
Příklad 2
23-O-Acetylsilybin (2, 12 g; 25 mmol) byl rozpuštěn ve směsi toluen/n-butanol (440 ml, 10:1, objem/objem) a k roztoku byl přidán Novozym 435 v množství 4 g a o celkové aktivitě 0,7 mkat. Směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s’1) po dobu 48 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací, roztok odpařen do sucha ve vakuu a směs byla rozdělena pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštědlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí (90:10:1, objem/objem). Objem použité kolony byl 0,75 1, min. výška sloupce 30 cm; průběh chromatografie byl sledován přímo (pouhým okem) na základě pohybu barevných pásů dělených látek. Odpařením frakcí obsahujících čisté složky (na základě TLC analýzy s mobilní fází chloroform/aceton/kyselina mravenčí v objemovém poměru 9:2:1) byl získán silybin B (lb, 3,3 g; 27,5 %, d.e. = 92 %) a 23-0- acetylsilybin A (2a, 8,4 g; 70 %, d.e. = 68 %).
Takto připravený silybin B (lb, 3,3 g; 6,84 mmol, d.e. = 92 %) byl znovu acetylován v poloze C-23 pomocí stejného enzymu Novozym 435 následovně: výše uvedený silybin B (lb,
3,3 g; 6,84 mmol, d.e. = 92 %) byl rozpuštěn ve směsi íerc-butylmethyiether/vinylacetát (132 ml, 9:1, objem/objem), k roztoku byl přidán Novozym 435 (1 g, celková aktivita 170 μkat) a směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s1) po dobu 30 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací a roztok byl odpařen ve vakuu k získání 23-O-acetylsilybinu B (2b, 3,58 g; 99,5 %, d.e. = 92 %). Takto připravený obohacený 23-ó-acetylsÍlybin B (2b, 3,58 g; 6,82 mmol; d.e. = 92 %) byl rozpuštěn ve směsi toluen/n-
- butanol (150 ml, 10:1, objem/objem) a k roztoku byl přidán Novozym 435 v množství
1,07 g a o celkové aktivitě 180 pkat. Směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s'1) po dobu 48 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací, roztok odpařen ve vakuu a surový silybin B byl přečištěn pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštedlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí (90:10:1, objem/objem), což poskytlo opticky čisty silybin B (lb, 1,71 g; 52 %, d.e. = 98,5 %) a jako vedlejší produkt 23-Ó-acetylsilybin B (2b, 1,65 g; 46 %, d.e. = 79 %). Reakce byla monitorována pomocí HPLC za použití následujících podmínek: kolona Chromolith SpeedROD (Měrek, DE), RP-18e, 50 * 4,6 mm, mobilní fáze CH3CN/MeOH/H2O/kys. trifluorooctová (2:37:61:0,1; objem/objem), průtok 0,9 ml/min při 25 °C, detekce při vlnové délce 285 nm. Silybin B byl charakterizován pomocí !H NMR (viz Obr. 7) a pomocí optické rotace: Γα] = + 3,96 (C = 0,3; aceton).
Příklad 3
Silybin B (lb, 28,4 g; 59 mmol, d.e. ~ 72 %), získaný jako vedlejší produkt při přípravě silybinu A podle příkladu 1 byl rozpuštěn v 1,14 1 směsi terc-
- butylmethylether/vinylacetát (9:1, objem/objem), k roztoku byl přidán Novozym 435 (8,52 g, celková aktivita 1,45 mkat) a směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s’1) po dobu 48 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací a roztok byl odpařen ve vakuu, což poskytlo 23-O-acetylsilybin B (2b, 30,87 g; 59 mmol; 99,5 %, d.e. = 72 %). Takto získaný 23-O-acetylsilybin B (2b, 30,87 g; 59 mmol; d.e. = 72 %) byl rozpuštěn ve směsi toluen/n-butanol (1,32 1, 10:1, objem/objem) a k roztoku byl přidán Novozym 435 v množství 9,26 g a o celkové aktivitě 1,57 mkat. Směs byla intenzivně třepána (frekvence třepání 650 s’1) po dobu 48 hodin při teplotě 45 °C. Po ukončení reakce byl Novozym 435 oddělen filtrací, roztok odpařen ve vakuu a surový silybin B byl přečištěn pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštedlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí (90:10:1, objem/objem). Získán tak byl opticky čistý silybin B (lb, 15,85 g; 56 %, d.e. = 97.5 %) a dále 23-O-acetylsilybin A (2a, 11,02 g; 36 %, d.e. = 68 %), který lze l t ! ’ 4 i
4 λ i * :
výhodně recyklovat a využít k přípravě čistého silybinu A podle přikladu l. Silybin B byl charakterizován pomocí !H NMR (viz Obr. 7 a pomocí optické rotace; j^y3 = + 3,96 (C =
D
0,3; aceton).
Příklad 4
Postup byl stejný jako v příkladu 1 nebo 2 s tím rozdílem, že silybin byl acetylován v poloze C-23 podle následujícího postupu: suchý silybin (1, 10 g, 20,7 mmol) byl rozpuštěn v tetrahydrofuranu (0,5 1) a roztok byl ochlazen na teplotu 0 °C. Poté byl přidán acetanhydrid (15 ml, 0,1596 mol) a BF3-Et2O (10 ml, 50% komerční roztok v diethyletheru, objem, procenta) a reakční směs byla míchána po dobu 1 hodiny při 0 QC. Následně byla reakční směs zředěna 0,5 1 nasyceného vodného roztoku NaHCOj a extrahována ethylacetátem (2 χ 1 1). Organická frakce byla sušena bezvodým Na2SO4 v množství 50 g a po filtraci odpařena ve vakuu. 23-O-Acetylsilybin (2, Obr. 1) byl čištěn chromatografií na silikagelu za použití rozpouštědlové směsi chlorofomfaceton/kyselina mravenčí v objemovém poměru 95:5:1 s výtěžkem 6,54 g, tj. 60 %. Struktura byla potvrzena pomocí ’H a l3C NMR, viz Obr. 5 a Obr. 6.
Příklad 5
Postup byl stejný jako u příkladů 1 až 4 stím, že jednotlivé postupy byly kombinovány podle schématu na Obr. 4. Vedlejší produkt 23-O-acetylsilybin A, vzniklý při výrobě čistých silybinů A a B, byl recyklován a navracen do výroby, čímž se výtěžnost silybinu A zvýšila o 30 %.
Příklad 6
Postup byl stejný jako v příkladu 2, k roztoku byl ale přidán Novozym 435 v množství 2 g a o celkové aktivitě 0,35 mkat. Důsledkem použití polovičního hmotnostního poměru enzymu vůči substrátu (15 hmotn. %) ve srovnání s příkladem 2 byla velmi nízká konverze 23-O-acetylsilybinu (33 %) a pouze nevýznamné zvýšení čistoty získaného silybinu B o jedno procento (d.e. = 93 %) oproti příkladu 2, které bylo na úkor jeho výtěžku (16 % oproti 27,5 % získaných za podmínek uvedených v příkladu 2).
Příklad 7
Postup včetně množství použitého enzymu (4 g, 0,7 mkat) byl stejný jako v příkladu 2, 23-O-acetylsilybÍn by] ale rozpuštěn v alternativní rozpouštédlové směsi terč* butylmethylether/n-butanol (9:1, objem/objem). Alkoholýza proběhla poměrně neselektivně, tzn. čistota vzniklého silybinu B byla nedostačující (d.e. = 63 %) a 23-O-acetylsilybin A byl sice získán velmi čistý, ale pouze v minimálním množství (10 %, d.e. > 99 % oproti 25 % a d.e. = 98 %, dosaženým za použití polovičního množství, tedy 15 % hm, enzymu vzhledem k substrátu, v téže směsi rozpouštědel, MTBE/n-BuOH - viz příklad 1).
Výsledky příkladů 6 a 7 potvrzuji, že pouze podmínky použité v příkladech 1 až 5 jsou optimální, zaručující nejlepší výsledky separace, tedy jak vysoké konverze substrátů, tak výbornou čistotu obou diastereomerů.
Průmyslová využitelnost
Siiybin je velmi účinný antioxidant a chemoprotektant, využitelný v nutraceutikách, funkčních potravinách. Opticky čisté stereomery silybinu A a B jsou využitelné ve farmaceutickém průmyslu, například pro prevenci a léčbu některých nádorových onemocnění, jako jsou nádory prostaty a rovněž v dermatologických prostředcích.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby opticky čistých stereomerů silybinu A a silybinu B, vyznačující se t í m, že zahrnuje následující kroky, v nichž:
    a) se přírodní silybin jako směs silybinu A a silybinu B acetyluje na směsný 23-0- acetylsilybin,
    b) na roztok vzniklého 23-O-acetylsilybinu o koncentraci 1 g/i až 50 g/1 ve směsi rozpouštědel s obsahem n-butanolu se působí Novozymem 435, což je lipasa z kvasinky Candida antarctica imobilizovaná na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 10 až 45 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 h za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, k získání směsi silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A,
    c) směs silybinu B a 23-O-acetylsilybinu A, získaná v kroku b), se rozdělí chromatografii na silikagelu,
    d) 23-O-acetylsilybin A z kroku c) se za přídavku Novozymu 435, lipasy z kvasinky Candida antarctica imobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 75 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, podrobí enzymově katalyzované alkoholýze ve směsi terc-butylmethylether/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, po dobu 20 až 100 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, k zisku silybinu A.
  2. 2. Způsob výroby podle nároku 1,vyznačující se tím, že acetylace z kroku a) se provádí enzymaticky ve směsi íerc-butylmethylether/vinylacetát v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, přídavkem Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica imobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 30 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C, přičemž použitý enzym se po skončení reakce odstraní filtrací a zbylý roztok se odpaří ve vakuu.
  3. 3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs rozpouštědel s obsahem n-butanolu v kroku b) se zvolí se skupiny, sestávající ze soustavy terč- butylmethylether/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem a soustavy toluen/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem.
  4. 4. Způsob výroby podle nároku 1, vy z n a č u j í c í se t í m, že v kroku b) se použitý enzym aplikuje v množství 15 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi terč-
    - 13 butylmethylether/n-butanol nebo 30 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi toluen/n-butanoi a v kroku d) se použitý enzym aplikuje v množství 75 % hmotnostních vůči substrátu.
  5. 5. Způsob výroby podle nároku 1, v y zn a č u j i c í se t í m, že chromatografie na silikagelu z kroku c) se provádí ve směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí v poměru 90; 10:1, objem/objem.
  6. 6. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že silybin B, získaný v kroku
    c), se případně acetyluje ve směsi íerc-butylmethylether/vinylacetát v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, působením Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica mobilizované na akrylátové pryskyřici, o aktivitě nejméně 167 pkat/g a v množství 30 až 100 % hmotnostních vůči substrátu, po dobu 10 až 48 hodin za protřepávání při teplotě od 20 do 60 °C; na získaný 23-O-acetylsilybin B se opět působí týmž enzymem o stejné aktivitě a v množství 10 f 45 % hmotnostních vůči substrátu ve směsi toiuen/n-butanol v poměru 4:1 až 12:1, objem/objem, za totožných reakčních podmínek ke vzniku 23-O-acetylsilybinu A a silybinu B, přičemž posledně jmenovaný se po odfiltrování enzymu přečistí pomocí chromatografie na silikagelu v rozpouštědlové směsi chloroform/aceton/kyselina mravenčí v poměru 90:10:1, objem/objem, k získání opticky čistého silybinu B.
  7. 7. Způsob výroby podle nároku 2 nebo 6, v y z n a č u j í c í se t í m, že se použitý enzym aplikuje v množství 30 % hmotnostních vůči substrátu.
  8. 8. Způsob výroby podle nároku 1, 3, nebo 6, vyznačující se t í m, že směsi tercbutylmethylether/n-butanol a/nebo rerc-butylmethylether/vinylacetát se výhodně použijí v poměru složek 9:1 objem/objem a směs toluen/n-butanol se výhodně použije v poměru složek 10:1 objem/objem.
  9. 9. Způsob výroby podle nároku 1, 2 nebo 6, v y z n a č u j í c í se t í m, že enzymová reakce za použití Novozymu 435, tedy lipasy z kvasinky Candida antarctica mobilizované na akrylátové pryskyřici, se s výhodou provádí při teplotě 45 °C.
  10. 10. Způsob výroby podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se t í m, že meziprodukt 23O-acetylsilybin A, vzniklý při výrobě opticky čistých silybinu A a B, se případně recykluje navrácením do výrobního kroku d) podle nároku 1.
CZ20090687A 2009-10-21 2009-10-21 Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B CZ302204B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20090687A CZ302204B6 (cs) 2009-10-21 2009-10-21 Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20090687A CZ302204B6 (cs) 2009-10-21 2009-10-21 Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2009687A3 true CZ2009687A3 (cs) 2010-12-15
CZ302204B6 CZ302204B6 (cs) 2010-12-15

Family

ID=43332467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20090687A CZ302204B6 (cs) 2009-10-21 2009-10-21 Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ302204B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104710414A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种制备2,3-顺-水飞蓟宾b的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0939135A1 (en) * 1992-12-21 1999-09-01 Duphar International Research B.V Substantially pure hetero-bicyclic alcohol enantiomers

Also Published As

Publication number Publication date
CZ302204B6 (cs) 2010-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sattler et al. The manumycin-group metabolites
Hisamatsu et al. Arabidopsides A and B, two new oxylipins from Arabidopsis thaliana
Darsih et al. Cytotoxic metabolites from the endophytic fungus Penicillium chermesinum: Discovery of a cysteine-targeted Michael acceptor as a pharmacophore for fragment-based drug discovery, bioconjugation and click reactions
Okoye et al. Two new cytochalasins from an endophytic fungus, KL-1.1 isolated from Psidium guajava leaves
Gažák et al. Large-scale separation of silybin diastereoisomers using lipases
KR20000076073A (ko) 스핑고신 유사화합물
Gažák et al. Preparative method for isosilybin isolation based on enzymatic kinetic resolution of silymarin mixture
Niedermeyer et al. Isolation of farnesylhydroquinones from the basidiomycete Ganoderma pfeifferi
EP4441024A1 (en) Process for the synthesis and purification of cannabinoic acids and acylated derivatives thereof
Salman et al. Seven drimane-type sesquiterpenoids from an earwig-associated Aspergillus sp.
Nord et al. Protoilludane sesquiterpenes from the wood decomposing fungus Granulobasidium vellereum (Ellis & Cragin) Jülich
Pyo et al. Large-scale purification of 13-dehydroxybaccatin III and 10-deacetylpaclitaxel, semi-synthetic precursors of paclitaxel, from cell cultures of Taxus chinensis
CN116120222A (zh) 一种抗肿瘤抗病毒化合物Talachalasin A-C及其制备方法和应用
CZ2009687A3 (cs) Zpusob výroby opticky cistých stereomeru silybinu A a silybinu B
Nakajyo et al. Arabidopside F, a New Oxyllpin from Arabidopsis thaliana
Al-Lihaibi et al. Antibacterial sphingolipid and steroids from the black coral Antipathes dichotoma
Wu et al. Targeted isolation of diketopiperazines from a deep-sea derived fungus with anti-neuroinflammatory effects
KR102672137B1 (ko) 효소적 합성방법을 통한 항산화 활성 및 항염증 활성을 갖는 신규한 나린진 화합물의 합성방법 및 합성용 키트
Shitamoto et al. Crotalionosides A—C, three new megastigmane glucosides, two new pterocarpan glucosides and a chalcone C-glucoside from the whole plants of Crotalaria zanzibarica
MURAKAMI et al. Studies on glycolipids. VI. New acyl-distributed glyceroglycolipids from the nitrogen-fixing cyanobacterium Anabaena flos-aquae f. flos-aquae
Cha et al. Two new amino acid-sesquiterpene lactone conjugates from Ixeris dentata
Caufin et al. Enzymatic acylation as an efficient tool for an easy access to specific acyl derivatives of the natural antioxidants verbascoside, teupolioside and echinacoside
Maeda et al. Euscaphinin, a New Ellagitannin Dimer from Euscaphis japonica (T HUNB.) K ANITZ
Sakakura et al. Isolation, structural elucidation and synthesis of a novel antioxidative pseudo-di-peptide, Hanasanagin, and its biogenetic precursor from the Isaria japonica mushroom
KR102657359B1 (ko) 항산화 활성 및 항염증 활성을 갖는 신규한 화합물 및 이에 따른 항산화 활성용 및 항염증용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20181021