6-Metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -O-metyloglukopi ranozylo )-flawanon i sposób wytwarzania 6-m etylo-8-n itro-4-O-,8-0-( 4" -O-metylog lu kopi ranozylo )-flawanon u Przedmiotem wynalazku jest 6-metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -O- metyloglukopiranozylo )-flawanon o wzorze 2 przedstawionym na rysunku. Przedmiotem wynalazku jest równiez sposób wytwarzania 6-metylo- 8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -O-metyloglukopiranozylo )-flawanonu. 6-Metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -O-metyloglukopiranozylo )-flawanon moze znalezc zastosowanie jako zwiazek kontrolujacy wzrost bakterii opornych na antybiotyki, przeciwnowotworowy oraz przeciwwirusowy w preparatach farmaceutycznych. Znany jest szczep lsaria fumosorosea KCH J2 ujawniony w zgloszeniu patentowym o numerze P.416996. W ostatnich latach, w leczeniu róznych chorób i ich zapobieganiu, coraz wieksze znaczenie zyskuja zwiazki pochodzenia naturalnego oraz ich odpowiedniki uznawane za naturalne, które uzyskano na drodze przeksztalcen mikrobiologicznych. Dlatego istotne jest opracowywanie nowych metod wytwarzania zwiazków aktywnych biologicznie na drodze biotransformacji, uzytecznych dla przemyslu farmaceutycznego, kosmetycznego. W dostepnej literaturze brak jest informacji na temat otrzymywania 6-metylo-8-nitro-4-O-,8-0-(4"-O-metyloglukopiranozylo)-flawanonu. Istota wynalazku jest 6-metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -0- metyloglukopiranozylo )-flawanon. PL 440866 A1 2/11Istota sposobu polega na tym, ze do podloza odpowiedniego dla grzybów strzepkowych wprowadza sie szczep lsaria fumosorosea KCH J2. Po uplywie co najmniej 72 godzin do hodowli wprowadza sie substrat, którym jest 6-metylo-8-nitroflawanon, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszajacym sie z woda. Transformacje prowadzi sie w temperaturze od 20 do 30 stopni Celsjusza, przy ciaglym wytrzasaniu, przez co najmniej 96 godzin. Nastepnie produkt ekstrahuje sie rozpuszczalnikiem organicznym nie mieszajacym sie z woda oraz oczyszcza chromatograficznie. 6-metylo-8-nitro-4-O-,6-D-( 4" -O- metyloglukopiranozylo )-flawanon znajduje sie we frakcji o posredniej polarnosci w czwartym pasmie od linii startu. Korzystnie jest, gdy stosunek masy dodawanego substratu do objetosci hodowli wynosi O, 1 mg: 1 cm 3. Korzystnie takze jest, gdy proces prowadzi sie w temperaturze 25 stopni Celsjusza. Dodatkowo, korzystnie takze jest, gdy transformacje prowadzi sie przez 9 dni. Korzystnie równiez jest, gdy oczyszczanie prowadzi sie wykorzystujac cienkowarstwowa chromatografie preparatywna w ukladzie eluujacym z chloroformem i metanolem w stosunku objetosciowym 9:1. Postepujac zgodnie z wynalazkiem, w wyniku dzialania ukladu enzymatycznego zawartego w komórkach szczepu lsaria fumosorosea KCH J2, nastepuje redukcja grupy karbonylowej i przylaczenie 4-metoksy ,B-D-glukozy przy C-4. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela sie z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem, przez ekstrakcje rozpuszczalnikiem organicznym niemieszajacym sie z woda. Zasadnicza zaleta wynalazku jest otrzymanie 6-metylo-8-nitro-4-O ,6-D-( 4"-O-metyloglukopiranozylo )-flawanonu w temperaturze pokojowej i przy pH naturalnym dla szczepu oraz wykorzystujac mikroorganizm niebedacy patogenem ludzkim. PL 440866 A1 3/11Wykorzystanie biotransformacji, zamiast syntezy chemicznej, umozliwia, w sposób przyjazny dla srodowiska, uzyskanie zwiazków o wiekszej biodostepnosci i aktywnosci biologicznej, niz uzyte substraty. Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie wykonania. Przyklad. Do kolby stozkowej o pojemnosci 2000cm 3 , w której znajduje sie 500cm 3 sterylnej pozywki zawierajacej 1 0g am inobaku i 30g sacharozy wprowadza sie szczep lsaria fumosorosea KCH J2. Po 72 godzinach jego wzrostu dodaje sie 50 mg 6-metylo-8-nitroflawanonu o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm 3 dimetylosulfotlenku. Transformacje prowadzi sie w 25 stopniach Celsjusza przy ciaglym wstrzasaniu przez 9 dni. Nastepnie mieszanine poreakcyjna ekstrahuje sie dwukrotnie octanem etylu, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymany ekstrakt oczyszcza sie chromatograficznie z zastosowaniem jako eluentu mieszaniny chloroformu i metanolu w stosunku objetosciowym 9: 1. Produkt znajduje sie we frakcji o posredniej polarnosci, czwartym pasmie od linii startu. Na tej drodze otrzymuje sie 4,3 mg 6-metylo-8-nitro-4-O-/3-D-(4"-O metyloglukopiranozylo)-flawanonu (wydajnosc 5,3%) oraz pozostalosc, w sklad, której wchodzi 6-metyleno-O-/3-D-(4"-O-metyloglukopiranozylo)-8- nitroflawan-4-ol. Stopien konwersji substratu wedlug HPLC 87%. Uzyskany produkt charakteryzuje sie nastepujacymi danymi spektralnymi. Opis sygnalów pochodzacych z widma 1 H NMR (601 MHz, Aceton-d6) PL 440866 A1 4/11Sygnaly pochodzace od szkieletu Sygnaly pochodzace od jednostki flawonoidowego cukrowej o [ppm] J [Hz] H o [ppm] J [Hz] H ,55 (dd) 12, 1; 2,0 2 4,50 (d) 7,7 1" 2,15(m) 3eq 3,30 (ddd) 9,0; 8,0; 2" 3,8 2,60 (dt) 14,4; 2,5 3ax 3,50 (dd) 8,9; 3,8 3" ,06 (t) 2,9 4 3,12(dd) 9,6; 9,0 4" 7,69 (d) 1,6 5 3,36 (ddd) 9,8; 5,6; 5" 2, 1 7,59 (d) 2, 1 7 3,72 (dt) 11,7; 6,0 6" 3,91 (ddd) 11,4; 5,6; 2, 1 7,55 (d) 7,2 2', 6' 3,54 (s) 4"-O-CH3 7,42 (t) 7,6 3', 5' 3,86 (m) 6"-OH 7,35 (m) 4' 4,25 (d) 3,9 3"-OH 2,37 (s) 6-CH3 4,43 (d) 3,9 2"-OH Wykonane badania modelowania aktywnosci 6-metylo-8-nitro-4-O j3-0-( 4"-O-metyloglukopiranozylo )-flawanonu przy uzyciu platformy PASS online wykazaly, ze zwiazek moze byc inhibitorem glicerofosfotransferazy COP-glicerol z wysokim prawdopodobienstwem 90,6%. Glicerofosfotransferaza COP-glicerol odpowiada za polimeryzacje glównego lancucha kwasu tejchojowego zwiazanego ze sciana komórkowa bakterii gram-dodatnich. Kwas tejchojowy jest wazny w patogenezie i odgrywa kluczowa role w opornosci bakterii na antybiotyki (Brown, S., Santa Maria Jr, J. P., & Walker, S. (2013). Wall teichoic acids of gram positive bacteria. Annual review of microbiology, 67, 313-336). Garcia PL 440866 A1 /11i wspólpracownicy wykazali, ze 3'-metoksy-4'-hydroksy-3-nitrochalkon wykazywal dzialanie przeciwbakteryjne przeciwko wieloopornym szczepom Staphylococcus aureus 1 O i Escherichia coli 06, gdy byl powiazany odpowiednio z antybiotykami cyprofloksacyna i gentamycyna, co wskazuje, ze zwiazek ten moze przyczyniac sie do kontroli opornosci przeciwbakteryjnej (Garcia, T. R., de Freitas, T. S., dos Santos, H. S., Bandeira, P. N., Juliao, M. S.S., Rocha, J_ E., Nogueira, C. E.S., Pereira, R. L.S., Barreto, A. C.H., Freire, P. T.C., Coutinho, H. D.M., Teixeira, A. M.R. (2020). Structural, vibrational and electrochemical analysis and antibiotic activity study of chalcone (2E)-1-(3',-methoxy-4',-hydroxyphenyl)-3-(3- nitrophenyl) prop-2-en-1-one. Journal of Molecular Structure, 1216, 128358.) Maghal i wspólpracownicy potwierdzili, ze grupa nitrowa i siarkowa zwiekszaja wlasciwosci przeciwbakteryjne co za tym idzie, dzialaja negatywnie na wzrost E. coli, S. flexneri, P. aeruginosa and S. typhi. (Mughal, E. U., Ayaz, M., Hussain, Z., Hasan, A., Sadiq, A., Riaz, M., ... & Choudhary, M. I. (2006). Synthesis and antibacterial activity of substituted flavones, 4-thioflavones and 4-iminoflavones. Bioorganic & medicinal chemistry, 14(14), 4704-4711.) W badaniach in silico wykazano, ze z prawdopodobienstwem 77,9% 6-metylo-8-nitro-4-O-,B-D-( 4" -O-metyloglukopi ranozylo )-flawanon jest substratem CYP2H, nalezacego do rodziny cytochromu P450. Enzymy cytochromu P450 sa szeroko zaangazowane w procesy fizjologiczne i toksykologiczne, takie jak metabolizm czasteczek endogennych i egzogennych oraz reakcje obronne organizmu. Dowiedziono, ze CYP2H wystepujacy u ptaków jest ortologiczny do ludzkiego CYP2C62P. Co wiecej enzymy z rodziny CYP2 moga dzialac jako 25-hydroksylaza witaminy 02 i 03 (CYP2R1 ), z kolei CYP2U1 dziala w hydroksylacji kwasu arachidonowego i dlugolancuchowych kwasów tluszczowych, sugerujac ich wazna i znaczaca role w procesach fizjologicznych (Kubota, A., Stegeman, J. J., Goldstone, J. V., Nelson, D. R., Kim, E. Y., Tanabe, S., & lwata, H. PL 440866 A1 6/11(2011 ). Cytochrome P450 CYP2 genes in the common cormorant: Evolutionary relationships with 130 diapsid CYP2 elan sequences and chemical effects on their expression. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 153(3), 280-289). Badania in silico wykazaly równiez, ze zwiazek moze posiadac wlasciwosci przeciwnowotworowe z prawdopodobienstwem 81,7%. Nowotwór jest uwazany za chorobe zwiazana z przewleklym stanem zapalnym. Jednym z mechanizmów zwalczania stanu zapalnego i proliferacji komórek nowotworowych przez flawonoidy jest stymulacja szlaku Nrf2, który odgrywa kluczowa role w zapewnianiu odpornosci na stres oksydacyjny i stany zapalne poprzez hamowanie NF-kB. (Farni, C., Rossi, M., Borromeo, I., Feriotto, G., Platamone, G., Tabolacci, C., ... & Beninati, S. (2021 ). Flavonoids: A Myth or a Reality for Cancer Therapy?. Molecules, 26(12), 3583). W badaniach nad (2S)-8-formylo-5- hydroksy-7-metoksy-6-metyloflawanonem Ye i wspólpracownicy wykazali wlasciwosci antykancerogenne zwiazku przeciwko ludzkim liniom komórek nowotworowym: SMMC-7721, 8898, K562, Hela i 95-D (Ye, C. L., Liu, Y., & Wei, D. Z. (2007). Antioxidant and anticancer activity of 3'-formyl-4',6' dihydroxy-2' -methoxy-5'-methylchalcone and (2S)-8-formyl-5-hydroxy-7- methoxy-6-methylflavanone. Journal pharmacology, 59(4), 553-559). of pharmacy and Badania aktywnosci 6-metylo-8-nitro-4-O-,B-D-( 4"-0- metyloglukopiranozylo)-flawanonu wykazaly, ze z prawdopodobienstwem 70,6% moze byc stosowany jako srodek przeciwwirusowy np. przeciwko grypie. Ai-Lin Liu i wspólpracownicy przeprowadzili test redukcji CPE (efektu cytopatycznego) indukowanego wirusem grypy A/Jinan/15/90 (H3N2) w komórkach nerki psów Madina-Darby'ego (MDCK). Wykazali, ze apigenina, dinatyna, luteolina i 2-((E)-4'-hydroksyfenylideno)-6-hydroksy- 2,3-dihydrobenzofuran-3-on nalezace do zwiazków flawonoidowych wykazaly znaczaca aktywnosc przeciw wirusowi grypy z IC50 od 4, 7 4µM do 24,?0µM (Liu, A. L., Wang, H. D., Lee, S. M., Wang, Y. T., & Du, G. H. PL 440866 A1 7/11(2008). Structure-activity relationship of flavonoids as influenza virus neuraminidase inhibitors and their in vitro anti-viral activities. Bioorganic & medicinal chemistry, 16(15), 7141-7147). Metylacja flawonoidów poprzez ich wolne grupy hydroksylowe lub atom C radykalnie zwieksza ich stabilnosc metaboliczna i usprawnia transport blonowy, prowadzac do latwiejszego wchlaniania i znacznie zwiekszonej biodostepnosci po podaniu doustnym. Na przyklad 7-O metyloapigenina ma dzialanie przeciwbakteryjne, przeciwzapalne i jest zmiataczem wolnych rodników. Równiez 4'-metylofarrerol dziala przeciwnowotworowa przeciwko komórkom HL60, KB, Bel7402 oraz cytotoksycznie przeciwko liniom komórkowym HL-60 i SMMC-7721 (Koirala, N., Thuan, N. H., Ghimire, G. P., Van Thang, O., & Sohng, J. K. (2016). Methylation of flavonoids: Chemical structures, bioactivities, progress and perspectives for biotechnological production. Enzyme and microbial technology, 86, 103-116.). PL 440866 A1 8/11Zastrzezenia patentowe 1. 6-Metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4"-O-metyloglukopiranozylo )-flawanon o wzorze 2. 2. Sposób wytwarzania 6-metylo-8-nitro-4-O-,8-0-( 4" -O- metyloglukopiranozylo )-flawanonu znamienny tym, ze do podloza odpowiedniego dla grzybów strzepkowych wprowadza sie szczep lsaria fumosorosea KCH J2, nastepnie po uplywie co najmniej 72 godzin do hodowli wprowadza sie substrat, którym jest 6-metylo-8-nitroflawanon o wzorze 1, rozpuszczony w rozpuszczalniku organicznym mieszajacym sie z woda, transformacje prowadzi sie w temperaturze od do 30 stopni Celsjusza, przy ciaglym wstrzasaniu, co najmniej 96 godzin, po czym produkt ekstrahuje sie rozpuszczalnikiem organicznym niemieszajacym sie z woda i oczyszcza chromatograficznie, przy czym 6-metylo-8-nitro-4-O-,8-D-( 4" -O-metyloglukopi ranozylo )-flawanon o wzorze 2 znajduje sie we frakcji o posredniej polarnosci w czwartym pasmie od linii startu. 3. Sposób wedlug zastrz. 2., znamienny tym, ze stosunek masy dodawanego substratu do objetosci hodowli wynosi O, 1 mg:1 cm 3 . 4. Sposób wedlug zastrz. 2., znamienny tym, ze proces prowadzi sie w temperaturze 25 stopni Celsjusza. . Sposób wedlug zastrz. 2., znamienny tym, ze transformacje prowadzi sie przez 9 dni. 6. Sposób wedlug zastrz. 2., znamienny tym, ze oczyszczanie prowadzi sie wykorzystujac cienkowarstwowa chromatografie preparatywna w ukladzie eluujacym chloroform:metanol w stosunku objetosciowym 9: 1 PL 440866 A1 9/113' 3' N02 N02 6' lsaria fumosorosea KCH J2 H 3 C H 3 C o H 3 C, ~ .. 6 .. QH Q 5" Q Q HO 3" 2"QH 1" wzór1 wzór2 PL 440866 A1 /11al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa. skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.-1--1-0866 Klasyfikacja zgloszenia: C07H 17 /065 (2006.01), Cl2P 19/60 (2006.01), Cl2R 1/6-1-5 (2006.01) Poszukiwania prowadzone w klasach: C07H, Cl2P, Cl2R Bazy komputcrmYc w któr: eh prowadzono poszuki,, ania: EPODOC, WPI. Patcntscopc, STNcxt: REGISTRY, bazy UPRP Kategoria dokumentu A Dokumenty - z podana idcnty fikacja PL-1-32958 Al (UNIWERSYTET PRZYRODNICZY WE WROCLAWIU) 2021- 08-23 D Dalszy ciag wvkam dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslaJacy ogólny stan techniki, h.tóry me jest uwa.L.any za posiada1acJ szcLególne z1racLeme, _[ doh.umcnt sta110½1acy V\CzcSnicJszc zgloszcmc lub patent, ak opubhko\\a11y v\ lub pu dacie zgluszenia. Odniesienie do zastrz. 1-6 L - clol'-umc11l, klÓI) lll0"1.c poddawac w ,., atpli\.\,osc /.a~tr/.cganc picrws'f.ct'lst,.vn(-\·\ a), lub pr1.y· toC'/Dll)' w celu us1alc11ia dat) publiL1cji innc;;.o C) lowancgo doku111c11t11 hib 7 innego S7Czc_góh1c_!20 powodu O - cloknment odnos74cy sie do ll_j3wnienia ustnego przez zastosowanie. wystawienie lnb ujawnienie''" inny sposób. P - dokument opubhkowam przed data zgloszema, ale póznieJ niz zastrzegana data piemszenstwa. T - dokument pózme_isz). opubllkowany po dac1e zgloszema lub w dac1e p1er11 szenstwa 1 mebeclac, 11 konlhb.c1e ze zgloszemem ale C) to11 am w celu zrozunuema zasad lub teorii lcz<-1{:: eh u pod~Lav, w: nalaz.ku, X - dol.u111cnt o Si'.C'i'.Cgóln)' 111 /nac1.c11iu; 1.astu.cga11: ,_, )' 11ala/.cl. nic mo1.c b)' c ll\-\-a/.a11)' i'.a 110w: lub nic mo/.c b: c u,-vai:a11: /:t posiadaj:\C)' po/.io111 w: na la/Ci'.)'. jc/.cli ten dolrnmcnt hrrm:v _jest pod uv,·nge smnodziclnic. Y - dokument o szczególnym znaczeniu; z.astrze_gany v,·yn3Jazek nie mo?.e byc nw3zany za posi3dajacy pozfom ·ayn;ilazc:zy. jezeli ten dokument zostanie polaczony z Jedmm lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie potaczeme bedz1e oczJw1ste dla znawc,. & - clob.umelll nalezacy do tej samej rodzmy patentoweJ Sprawozdanie wykonal/-a: Agnieszka Ucinska Ekspert Koordynator Data: .12.2022 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 06.04.2022 r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego PL 440866 A1 11/11 PL