PL226309B1 - Sposób wytwarzania (R)-flawanonu - Google Patents

Sposób wytwarzania (R)-flawanonu

Info

Publication number
PL226309B1
PL226309B1 PL407242A PL40724214A PL226309B1 PL 226309 B1 PL226309 B1 PL 226309B1 PL 407242 A PL407242 A PL 407242A PL 40724214 A PL40724214 A PL 40724214A PL 226309 B1 PL226309 B1 PL 226309B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
flavanone
strain
flavan
organic solvent
formula
Prior art date
Application number
PL407242A
Other languages
English (en)
Other versions
PL407242A1 (pl
Inventor
Tomasz Janeczko
Monika Dymarska
Edyta Kostrzewa-Susłow
Agnieszka Leśniak
Original Assignee
Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
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 Przyrodniczy We Wrocławiu filed Critical Univ Przyrodniczy We Wrocławiu
Priority to PL407242A priority Critical patent/PL226309B1/pl
Publication of PL407242A1 publication Critical patent/PL407242A1/pl
Publication of PL226309B1 publication Critical patent/PL226309B1/pl

Links

Landscapes

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

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania (R)-flawanonu o wzorze 2.
Wynalazek może znaleźć zastosowanie do wytwarzania prekursorów wielu antyoksydantów mogących służyć jako konserwanty w przemyśle spożywczym oraz jako składnik środków farmaceutycznych.
Izolowane z roślin flawanony: pinocembryna, pinostrobina, hesperetyna oraz naryngenina są monochiralne i mają konfiguracje S (Gonzślez-Cortazar, M.; Maldonado-Abarca, A.M.; JimenezFerrer, E.; Marquina, S.; Ventura-Zapata, E.; Zamilpa, A.; Tortoriello, J.; Herrera-Ruiz, M., (2013) lsosakuranetin-5-O-rutinoside: A New Flavanone with Antidepressant Activity Isolated from Salvia elegans VahL Molecules, 18, 13260-13270; T. Morikawa, K. Funakoshi, K. Ninomiya, D. Yasuda,
K. Miyagawa, H. Matsuda, M. Yoshikawa, (2008) Medicinal Foodstuffs. XXXIV. Structures of new prenylchalcones and prenylflavanones with TNF-α and aminopeptidase N inhibitory activities from Boesenbergia rotunda. Chem. Pharm. Bull. 56, (7) 956-962).
Naturalne flavan-4-ole przy atomie węgla nr 2 również posiadają konfigurację S, natomiast grupa hydroksylowa obecna przy węglu nr 4 jest usytuowana w położeniu trans w stosunku do podstawnika fenolowego (Halbwirth, H.; Kahl, S.; Jaeger, W.; Reznicek, G.; Forkmann, G.; Stich, K. (2006) Synthesis of (14C)-labeled 5-deoxyflavonoids and their application in the study of dihydroflavonol/leucoanthocyanidin interconversion by dihydroflavonol 4-reductase. Plant Sci. 170, 587-595; Halbwirth H. The Creation and Physiological Relevance of Divergent Hydroxylation Patterns in the Flavonoid Pathway. International Journal of Molecular Sciences. 2010; 11:595-621). Takie wzajemne położenie podstawników przy 2 i 4 atomie węgla jest opisywane w literaturze dla wielu aktywnych biologicznie związków takich jak: luteoforol, apiforol (E.C. Bate-Smith; Luteoforol (3',4,4',5,7-pentahydroxyflavan) in Sorghum vulgare L. Phytochemistry, 8, 1969, 1803-1810; F. Spinelli, J.-B. Speakman, W. Rademacher, H. Halbwirth, K. Stich, G. Costa; Luteoforol, a flavan 4-ol, is induced in pome fruits by prohexadione-calciumand shows phytoalexin-like properties against Erwinia amylovoraand other plant pathogens. European Journal of Plant Pathology, 2005, 112, 133-142) oraz glikozydów: abacopterin I, Triphyllin A, Eruberin B (H. Wei, G. Wu, D. Shi, S. Song, X. Zhang, Y. Lei,
J. Ruan; Total flavan glycoside from Abacopteris penangiana rhizomes and its acid hydrolysate: Characterisation and antibenign prostatic hyperplasia potential. Food Chemistry 134 (2012) 1959-1966; J. Jiang, L. Tian, L. Wang, Y. Liu, Y. Chen; Phenolic compounds from the fern Glaphyropteridopsis erubescens (Hook.) Ching. Biochemical Systematics and Ecology 50 (2013) 136-138).
Związki flawonoidowe mogą chronić organizm człowieka przed chorobami układu krążenia (Bettini V., Fraccaro A., Legrenzi E. 1978. Effect of a flavonoid (4-methylesculetol) on the response of isolated calf hepatic arteries to angiotensin II. Bollettino della Societa italiana di biologia sperimentale, 53, 938-941; Hodgson J.M., Puddey I.B., Burke V., Beilin L.J., Jordan N. 1999. Effects on blood pressure of drinking green and black tea. Journal of Hypertension, 17, 457-463). Antyoksydacyjne właściwości flawonoidów przejawiają się również w zdolności tych związków do unieczynniania już wytworzonych wolnych rodników tlenowych oraz chelatowaniu jonów metali ciężkich (Chun H., Ohnishi Y, Shindo K., Misawa N., Furukawa K., Horinouchi S. 2003. Biotransformation of flavone and flavanone by Streptomyces lividans cells carrying shuffled biphenyl dioxygenase genes. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 21, 113-121; Di Majo D., Giammanco M., La Guardia M., Tripoli E., Giammanco S., Finotti E. 2005. Flavanones in Citrus fruit: Structure-antioxidant activity relationships. Food Research International, 38, 1161-1166).
Hepatoprotekcyjne działanie flawonoidów zapobiega pojawieniu się najczęściej występujących schorzeń wątroby, takich jak zapalenie, cholestaza, marskość, uszkodzenia polekowe, nowotwory (Chin Y.W., Lim S.W., Kim Y.C., Choi S.Z., Lee K.R. 2004. Hepatoprotective flavonol glycosides from the aerial parts of Rodgersia podophylla. Planta Medica, 70, 576-577; Singab A.N., Yousseff D.T., Noaman E., Kotb S. 2005. Hepatoprotective effect of flavonol glycosides rich fraction from Egyptian Vicia calcarata Desf. Against CCI4-induced liver damage in rats. Archives of Pharmacal Research, 28, 791-798).
Znany jest sposób otrzymywania (R)-flawanonu na drodze enancjoselektywnego rozdziału estrów oksymów (±)-flawanonu z zastosowaniem lipaz (Izumi, T. and Suenaga, K. (1997), Enzymatic resolution of flavanone oximes. J. Heterocyclic Chem., 34: 1535-1538). (R)-flawanon w wyniku utlenienia tlenkiem manganu(IV) substratu jakim był (2R,4R)-cis-flawan-4-olu. Alkohol uzyskano natomiast zarówno w wyniku enzymatycznej estryfikacji odpowiednich alkoholi (T. Izumi, T. Hino, A. Kasahara,
PL 226 309 B1 (1992) Enzymatic kinetic resolution of flavanone and cis-4-acetoxyflavan. J. Chem. Soc., Perkin Trans.
1, 1265-1267), jak i enancjoselektywnej hydrolizy odpowiednich estrów (S. Ramadas and G.L.D. Kr upadanam, (2004) Enantioselective acylation of (±)-cis-flavan-4-ols catalyzed by lipase from Candida cylindracea (CCL) and the synthesis of enantiopure flavan-4-ones. Tetrahedron: Asymmetry 15, 3381-3391).
Znany jest również sposób otrzymywania (R)-flawanonu w wyniku enancjoselektywnej redukcji (S)-flawanonu w mieszaninie (±)-flavanonu w kulturze drożdży piekarskich. W wyniku tego procesu możliwe jest uzyskanie (R)-flawanonu z wydajnością 51% i nadmiarem enancjomerycznym równym 20% (T. Izumi, T. Hino, A. Kasahara; Enzymatic kinetic resolution of flavanone and cis-4-acetoxyflavan. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1,1992,1265-1267).
Istota wynalazku polega na tym, że enancjoselektywne utlenienie jednego z enancjomerów mieszaniny racemicznej substratu, którym jest (±)-trans-flavan-4-ol, do (R)-flawanonu, prowadzi się przy użyciu wodnej kultury szczepu Yarrowia lipolytica KCh 71, przy ciągłym wstrząsaniu reagentów. Produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie. Otrzymuje się (R)-flawanon, z wydajnością procesu 38% oraz pozostałości będące zanieczyszczeniami.
Korzystne jest, gdy proces prowadzi się w temperaturze od 15 do 35°C.
Korzystnie także jest gdy rozpuszczalnikiem organicznym jest chloroform.
Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie (+)-(R)-flawanon z nadmiarem enancjomerycznym wynoszącym 85%, w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu.
Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.
Przykład. Do kolby Erlenmajera o pojemności 2000 cm3, w której znajduje się 500 cm3 sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Yarrowia lipolytica KCh 71.
Po 48 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg (±)-trans-flavan-4-olu, o wzorze 1, rozpuszczonego 3 w 1 cm3 acetonu. Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez trzy dni. Następnie mieszaninę poreakcyjną ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu, po czym odparowuje się rozpuszczalnik. Otrzymany ekstrakt oczyszcza się chromatograficznie, używając jako eluentu mieszaniny acetonu i heksanu w stosunku 4:1. (R)-flawanon znajduje się we frakcjach o niższej polarności.
Na tej drodze otrzymuje się 38 mg (+)-(R)-flawanon (wydajność 38%).
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi.
(+)-(R)-flawanon (bezbarwne kryształy); [a]2,·, = +54.8° (c = 0.8, CHCI3) (85% ee) (lit. [a]2p = +66.5° (c= 0.48, CHCI3), 98% ee; (T. Izumi, T. Hino, A. Kasahara; Enzymatic kinetic resolution of flavanone and cis-4-acetoxyflavan. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1992, 1265-1267). 1H NMR (600 MHz) (CDCI3) δ (ppm): 2,91 (dd, 1H, J = 16,9; 3,0 Hz, H-3e); 3,11 (dd, 1H, J = 16,9, 13,2 Hz, H-3a); 5,49 (dd, 1H, J = 13,2; 3,0 Hz, H-2a); 7,05-7,08 (m, 2H, H-6 and H-8), 7,34-7,59 (m, 6H, H-7, H-2', H-3', H-4', H-5'and H-6'), 7,95 (dd, 1H, J = 8,1; 1,8 Hz, H-5).
13C NMR (151 MHz, CDCI3) δ = 44,7 (C-3), 75,6 (C-2), 118,1 (C-8), 120,0 (C-4a), 121,6 (C-6), 126,1 (C-2' and C-6'), 127,1 (C-5), 128,7 (C-4'), 128,9 (C-3' and C-5'), 136,1 (C-7), 138,8 (C-1'), 161,6 (C-8a), 191,8 (C-4).

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania (R)-flawanonu, o wzorze 2, znamienny tym, że do przygotowanej pożywki wprowadza się szczep Yarrowia lipolytica KCh 71 i w momencie osiągnięcia przez szczep końcowej fazy logarytmicznego wzrostu, dodaje się (±)-trans-flavan-4-olu o wzorze 1, w ilości 20 mg na 100 ml pożywki, przy czym proces transformacji mikrobiologicznej prowadzi się wodną kulturą szczepu przy ciągłym wstrząsaniu, w wyniku czego, przy udziale systemu enzymatycznego szczepu, następuje utlenienie grupy hydroksylowej jednego z enancjomerów substratu, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie, w wyniku czego otrzymuje się (R)flawanon z 38% wydajnością.
  2. 2. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze od 15 do 35°C.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem organicznym jest chloroform.
PL407242A 2014-02-18 2014-02-18 Sposób wytwarzania (R)-flawanonu PL226309B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL407242A PL226309B1 (pl) 2014-02-18 2014-02-18 Sposób wytwarzania (R)-flawanonu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL407242A PL226309B1 (pl) 2014-02-18 2014-02-18 Sposób wytwarzania (R)-flawanonu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL407242A1 PL407242A1 (pl) 2014-11-24
PL226309B1 true PL226309B1 (pl) 2017-07-31

Family

ID=51902573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL407242A PL226309B1 (pl) 2014-02-18 2014-02-18 Sposób wytwarzania (R)-flawanonu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL226309B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL407242A1 (pl) 2014-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Isolation and anticomplement activity of compounds from Dendropanax morbifera
AbouZid et al. Silymarin flavonolignans: Structure–activity relationship and biosynthesis
Li et al. A new benzoquinone and a new benzofuran from the edible mushroom Neolentinus lepideus and their inhibitory activity in NO production inhibition assay
Jung et al. Anticholinesterase and β-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1 inhibitory compounds from the heartwood of Juniperus chinensis
Oliverio et al. Semi-synthesis as a tool for broadening the health applications of bioactive olive secoiridoids: A critical review
Zou et al. Unciflavones A–F, six novel flavonoids from Selaginella uncinata (Desv.) Spring
Huang et al. Enantiomeric pairs of meroterpenoids from Rhododendron fastigiatum
Son Notes on the genus Paramignya: Phytochemistry and biological activity
Zhang et al. A new cinnamamide derivative and two new β-carboline alkaloids from the stems of Picrasma quassioides
Morgan et al. A New Flavonol Glycoside from the Leaves of Boscia senegalensis.
PL226309B1 (pl) Sposób wytwarzania (R)-flawanonu
Nor Hazwani et al. Biotransformation of ethyl p-methoxycinnamate from Kaempferia galanga L. using Aspergillus niger.
Krstic et al. Anticancer Meroterpenoids from Centrapalus pauciflorus leaves: Chromone-and 2, 4-chromadione-monoterpene derivatives
Vu et al. Anti-inflammatory constituents from Artemisia iwayomogi Kitamura: A bioassay-guided fractionation study
Oh et al. Diacylglycerol acyltransferase-inhibitory compounds from Erythrina senegalensis
PL226310B1 (pl) Sposób wytwarzania (S)-flawanonu
Soltan et al. Studies of the major gene expression and related metabolites in cannabinoids biosynthesis pathway influenced by ascorbic acid
PL220530B1 (pl) Sposób wytwarzania (2R,4R)-cis-flawan-4-olu
KR102525843B1 (ko) 튤립나무(Liriodendron tulipifera) 추출물 또는 이로부터 분리한 Alkamide를 포함하는 항염증 조성물
PL220532B1 (pl) Sposób wytwarzania (2S,4S)-cis-flawan-4-olu
PL226308B1 (pl) Sposób wytwarzania (2S,4R)-trans-flawan-4-olu
PL221689B1 (pl) Sposób wytwarzania (R)-flawanonu
PL238788B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu
Brahmachari 7, 8-Dihydroxy-3-methylisochroman-4-one: a promising anti-hypertensive lead-molecule from banana (Musa sapientun L.) peel
Yakabe et al. Iron availability alters ascorbate-induced stress metabolism in Glehnia littoralis root cultures