PL208578B1

PL208578B1 - Sposób wytwarzania 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu

Info

Publication number: PL208578B1
Application number: PL383986A
Authority: PL
Inventors: Edyta Kostrzewa-Susłow; Jadwiga Dmochowska-Gładysz
Original assignee: Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2011-05-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu, o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.

Związek ten może znaleźć zastosowanie jako nietoksyczny środek słodzący 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, Świderski F. : Żywność wygodna i żywność funkcjonalna. WNT, Warszawa 1999).

Zainteresowanie substancjami słodzącymi pochodzenia naturalnego stale wzrasta wśród specjalistów z zakresu żywienia i produkcji żywności oraz lekarzy i dietetyków. Jest to podyktowane faktem, iż spożycie wielu syntetycznych środków słodzących wywołuje wiele chorób cywilizacyjnych, jak np. miażdżycę, otyłość, cukrzycę. Odkąd Shallenberger w swojej hipotezie wyraził, iż kontakt między substancją smakową i receptorem powstaje poprzez utworzenie wiązania wodorowego między odpowiednimi strukturami substancji słodkiej i aktywnymi centrami receptora, istotną właściwością związku o słodkim smaku jest zdolność do tworzenia wiązań wodorowych, jak to ma miejsce w przypadku dihydrochalkonów (Shallenberger R.S.: J. Food Sci, 1963, 28 s. 584, Shallenberger R.S.: Agr. Sci. Rev. 1964, 2, s. 11, Shallenberger R.S., Acree T.E.: Nature 1967, 216, s. 480, Shallenberger R.S., Acree T.E.: J. Agric. Food Chem. 1969, 17, s. 701). Dihydrochalkony mają słodki smak, któremu towarzyszy uczucie świeżości, podobnie jak w przypadku mentolu. Odczucie słodkości trwa znacznie dłużej niż przy smakowaniu sacharozy. Dihydrochalkony mają słodkość względem sacharozy od 2,5 do 7 razy większą, zaś względem cyklaminianu sodu są od 25 do 40 razy słodsze. Dlatego też z powodu wysokiej słodkości można je stosować w nieporównanie mniejszych dawkach, niż inne środki słodzące (Beerens H.: Ann. Fals. Exp. Chim. 1981, 74, s. 261, Gentili B., Horowitz R.M.: J. Chromatogr. 1971, 63, s. 467).

Nie jest znany sposób otrzymywania 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu przy użyciu metod chemicznych, a także na drodze mikrobiologicznej hydroksylacji pozycji C-4' połączonej z rozszczepieniem pierś cienia C 7-metoksyflawanonu.

Istota wynalazku polega na tym, że reakcję hydroksylacji pozycji C-4', połączonej z rozszczepieniem pierścienia C 7-metoksyflawanonu prowadzi się za pomocą systemu enzymatycznego kultury szczepu grzyba Aspergillus niger MB.

Korzystne jest, gdy reakcję prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy ciągłym mieszaniu reagentów, w temperaturze 287-305 K.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach grzyba Aspergillus niger MB, nastę puje reakcja hydroksylacji pozycji C-4', połączona z rozszczepieniem pierścienia C 7-metoksyflawanonu. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję octanem etylu.

Będący przedmiotem wynalazku 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkon może być wykorzystany jako środek słodzący (Krutosikowa A., Uher M.: Naturalne i syntetyczne substancje o słodkim smaku. PWN, Warszawa 1990, Ś widerski F.: Żywność wygodna i ż ywność funkcjonalna. WNT, Warszawa, 1999).

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu jako jedynego produktu reakcji z wydajnością 75,0%, w temperaturze pokojowej i pH bliskim obojętnego.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 250 cm³, w której znajduje się 100 cm sterylnej pożywki zawierającej 3 g glukozy i 1 g aminobaku zaszczepia się Aspergillus niger MB. Po dwóch dniach wzrostu dodaje się 10 mg 7-metoksyflawanonu, o wzorze 1, rozpuszczonego w 0,5 cm³ THF. Transformację prowadzi się przy cią g łym wstrzą saniu przez 9 dni, w temperaturze około 290 K. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie octanem etylu, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 17 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie używając jako eluentów mieszaniny chlorek metylenu-octan etylu, w stosunku 1:1 oraz heksan-octan etylu w stosunku 7:3. Na tej drodze otrzymuje się 7,5 mg 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu (wydajność 75,0%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

PL 208 578 B1 ¹H NMR (CDCl₃) δ: 2,98 (2H, t, J = 7,5 Hz, H-β); 3,19 (2H, t, J = 7,8 Hz, H-α); 3,83 (3H, s, 4'-OCH3); 5,38 (1H, s, 4-OH); 6,40 (1H, d, J = 2,5 Hz, H-3'); 6,42 (1H, dd, J = 9,0 Hz, J = 2,4 Hz, H-5'); 6,77 (2H, d, J = 8,5, H-3, H-5); 7,11 (2H, d, J = 8,5, H-2, H-6); 7,63 (1H, d, J = 9,0, H-6'); 12,60 (1H, s, 2'-OH).

Claims

1. Sposób wytwarzania 4,2'-dihydroksy-4'-metoksydihydrochalkonu, o wzorze 2, znamienny tym, że hydroksylację substratu, którym jest 7-metoksyflawanon, o wzorze 1, w pozycji C-4, połączoną z rozszczepieniem pierścienia C 7-metoksyflawanonu, prowadzi się za pomocą systemu enzymatycznego kultury szczepu grzyba Aspergillus niger MB.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy ciągłym mieszaniu.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 287 - 305 K.