PL238789B1 - Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu - Google Patents

Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu Download PDF

Info

Publication number
PL238789B1
PL238789B1 PL428754A PL42875419A PL238789B1 PL 238789 B1 PL238789 B1 PL 238789B1 PL 428754 A PL428754 A PL 428754A PL 42875419 A PL42875419 A PL 42875419A PL 238789 B1 PL238789 B1 PL 238789B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
hydroxy
dimethoxyflavone
organic solvent
strain
water
Prior art date
Application number
PL428754A
Other languages
English (en)
Other versions
PL428754A1 (pl
Inventor
Mateusz Łużny
Ewa Kozłowska
Edyta Kostrzewa-Susłow
Tomasz Janeczko
Original Assignee
Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
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 Wrocław University Of Environmental And Life Sciences filed Critical Wrocław University Of Environmental And Life Sciences
Priority to PL428754A priority Critical patent/PL238789B1/pl
Publication of PL428754A1 publication Critical patent/PL428754A1/pl
Publication of PL238789B1 publication Critical patent/PL238789B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/22Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
    • C07D311/26Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3
    • C07D311/28Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only
    • C07D311/30Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only not hydrogenated in the hetero ring, e.g. flavones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/22Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania 4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu o wzorze 2. W wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1, następuje O-demetylacja. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (octan etylu).

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu.
Metoda, według wynalazku może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym do wytwarzania składników preparatów poprawiających funkcjonowanie przewodu pokarmowego.
Flawony są syntezowane przez rośliny i stanowią składnik naszej diety o wysokim potencjale antyoksydacyjnym oraz zdolności do modulowania wielu układów enzymatycznych związanych z wieloma chorobami (Mughal E.U., Ayaz M., Hussain Z., Hasan A., Sadiq A., Riaz M., Malik A., Hussain S., Choudhary M.l. 2006. Synthesis and antibacterial activity of substituted flavones, 4-thioflavones and 4-iminoflavones. Bioorg. Med. Chem. 14: 4704-4711). Różne naturalne, półsyntetyczne i syntetyczne pochodne flawonów zostały scharakteryzowane pod kątem szeregu działań terapeutycznych, takich jak działania przeciwzapalne, przeciwestrogenowe, przeciwdrobnoustrojowe (Cushnie T.P.T., Lamb A.J. 2005. Antimicrobial activity of flavonoids. Int. J. Antimicrol. Agents 26: 343-35), przeciwalergiczne, przeciwutleniające, przeciwnowotworowe czy też cytotoksyczne (Havsteen B. 1983. Flavonoids, a class of natural products of high pharmacological potency. Biochem. Pharmacol. 32: 1141-1148; Aregawi M., Williams R., Dye C., Cibulskis R., Often M. 2008. World Malaria 2008, World Health Organization (WHO): Geneva).
4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawon był wyizolowany z endemicznej rośliny (Strobilanthes formosanus) stosowanej w medycynie ludowej na Tajwanie. Preparaty z tej bogatej w związki flawonoidowe rośliny są stosowane do leczenia zarówno nieżytów gardła jak i problemów związanych z funkcjonowaniem wątroby (Kuo-ChingKao, Yu-Ling Ho, I-Hsin Lin, Li-Kang Ho, Yuan-ShiunChang. Flavone Glycosides from Strobilanthes formosanus. Journal of the Chinese Chemical Society, 2004, 51,199-204). Związek ten był również wyizolowany z Kaempferia parviflora - rośliny stosowanej na Tajlandii do leczenie dolegliwości związanych z nieprawidłowym funkcjonowaniem jelit (Toshiaki Azuma, Yasuo Tanaka, Hiroe Kikuzaki. Phenolic glycosides from Kaempferia parviflora. Phytochemistry 69 (2008) 2743-2748). Wysoką aktywność prozdrowotną posiadają również bogate w metoksyflawony ekstrakty z tej rośliny (Patanasethanont, D., Nagai, J., Yumoto, R., Murakami, T., Sutthanut, K., Sripanidkulchai, B.O., Yenjai, C., Takano, M., 2006. Effects of Kaempferia parviflora extracts and their flavone constituents on P-glycoprotein function. J.Pharm. Sci. 96, 223-233).
W literaturze nie ma doniesień dotyczących zastosowania metod biotechnologicznych do uzyskan i a 4'-hyd roksy-5,7-d i m etoksyfl awonu.
Szczep Isaria farinosa KCh KW1.1 był wcześniej ujawniony w literaturze (Kozłowska E, Urbaniak M, Grzeszczuk J, Hoc N, Sycz J, Dymarska M, Kostrzewa-Susłow E, Stępień Ł, Pląskowska E, Janeczko T. (2018) Biotransformation of steroids by entomopathogenic strains of Isaria farinosa. Microbial Cell Factories 17:71. https://doi.org/10.1186/s12934-018-0920-0).
Istota wynalazku polega na tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh KW1.1. Po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 5,7,4'-trimetoksyflawon 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 dobę. Kolejno produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
W wyniku regioselektywnej O-demetylacji otrzymuje się 4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawon, a reakcję prowadzi się w wodnej kulturze szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1.
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 9 dni.
Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu Isaria farinosa KCh KW1.1, następuje regioselektywna O-demetylacja w substracie. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą (octan etylu).
Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie 4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu, z wydajnością izolowaną na poziomie 50% (konwersją według HPLC = 90%),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 cm3 sterylnej pożywki zawierającej 5 g aminobaku i 15 g glukozy, wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh
PL 238 789 B1
KW1.1. Po 72 godzinach jego wzrostu dodaje się 100 mg 5,7,4'-trimetoksyflawonu o wzorze 1, rozpuszczonego w 2 cm3 dimetylosulfotlenku (DMSO). Transformację prowadzi się w 25 stopniach Celsjusza przy ciągłym wstrząsaniu przez 9 dni. 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.
Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:
1H NMR (600 MHz) (DMSO) δ (ppm): 3.82 (s, 3H, C-5-OCH3), 3.89 (s, 3H, C-7-OCH3), 6.49 (d, 1H, J = 2.3 Hz, H-6), 6.59 (s, 1H, H-3), 6.83 (d, 1H, J = 2.3 Hz, H-8), 6.89-6.92 (m, 2H, H-3', H-5'), 7.87-7.90 (m, 2H, H-2', H-6'), 10.22 (s, 1H, C-4'-O H).
13C NMR (151 MHz, DMSO) δ = 55.94 (C-7-OCH3), 56.06 (C-5-OCH3), 93.32 (C-8), 96.16 (C-6), 106.13 (C-3), 108.25 (C-4a), 115.83 (C-3', C-5'), 121.37 (C-1'), 127.84 (C-2', C-6'), 159.12 (C-8a), 160.06 (C-2), 160.24 (C-5), 160.51 (C-4'), 163.58 (C-7), 175.65 (C-4).

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania 4'-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu, znamienny tym, że do podłoża odpowiedniego dla grzybów strzępkowych wprowadza się szczep Isaria farinosa KCh KW1.1, następnie po upływie co najmniej 48 godzin do hodowli wprowadza się substrat, którym jest 5,7,4'-trimetoksyflawon 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 dobę, po czym produkt ekstrahuje się rozpuszczalnikiem organicznym niemieszającym się z wodą i oczyszcza chromatograficznie.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek masy dodawanego substratu do objętości hodowli wynosi 0,2 g : 1 L.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces prowadzi się w temperaturze 25 stopni Celsjusza.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że transformację prowadzi się przez 9 dni.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę poreakcyjną oczyszcza się, używając jako eluentu mieszaniny heksan aceton 9:1.
PL428754A 2019-01-31 2019-01-31 Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu PL238789B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428754A PL238789B1 (pl) 2019-01-31 2019-01-31 Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428754A PL238789B1 (pl) 2019-01-31 2019-01-31 Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL428754A1 PL428754A1 (pl) 2020-08-10
PL238789B1 true PL238789B1 (pl) 2021-10-04

Family

ID=71943651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL428754A PL238789B1 (pl) 2019-01-31 2019-01-31 Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238789B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL428754A1 (pl) 2020-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL238789B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu
PL238788B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu
PL238964B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-hydroksy-5,7-dimetoksyflawonu
PL240095B1 (pl) 4’-O-β-D-(4”-O-Metyloglukopiranozylo)-2’,5’-dimetoksyflawon i sposób wytwarzania 4’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)-2’,5’- dimetoksyflawonu
PL248132B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-metylo-4’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL248131B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-metylo-3’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL239565B1 (pl) 3’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)-flawon i sposób wytwarzania 3’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)-flawonu
PL238786B1 (pl) 4’-Hydroksy-2’,5’-dimetoksyflawon i sposób wytwarzania 4’-hydroksy- 2’,5’-dimetoksyflawonu
PL242335B1 (pl) 6-Hydroksymetylo-3’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawanon i sposób wytwarzania 6-hydroksymetylo-3’-O-β-D-(4’’- O-metyloglukopiranozylo)-flawanonu
PL242333B1 (pl) 4’-Hydroksy-6-metyleno-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawanon i sposób wytwarzania 4’-hydroksy-6-metyleno-O- -β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)-flawanonu
PL239566B1 (pl) Sposób wytwarzania 3’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL241672B1 (pl) Sposób wytwarzania 3’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL240097B1 (pl) 8-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)-2’-metoksyflawon i sposób wytwarzania 8-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)-2’- metoksyflawonu
PL238787B1 (pl) 5’-Hydroksy-2’-metoksyflawon i sposób wytwarzania 5’-hydroksy- 2’-metoksyflawonu
PL240930B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL240929B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL240957B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL240948B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL241002B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL237327B1 (pl) 3’-hydroksy-4’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)-flawon i sposób wytwarzania 3’-hydroksy-4’-O-β-D-(4’’-O-metyloglukopiranozylo)- flawonu
PL243365B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- 5’-metoksyflawonu
PL241671B1 (pl) Sposób wytwarzania 2’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- 5’-metoksyflawonu
PL240947B1 (pl) Sposób wytwarzania 5’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- 2’-metoksyflawonu
PL240096B1 (pl) Sposób wytwarzania 4’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- 2’,5’-dimetoksyflawonu
PL239848B1 (pl) Sposób wytwarzania 5’-O-β-D-(4”-O-metyloglukopiranozylo)- 2’-metoksyflawonu