Método para producir escilo-inositol.

Un método para producir un escilo-inositol purificado que comprende:

una primera etapa de precipitación de un complejo escilo-inositol/ácido bórico agregando ñacido bórico y un sal metálicaa una mezcla líquida que contiene escilo-inositol y un azúcar neutro diferente a escilo-inositol en una cantidad dos veceso más veces el número de moles de escilo-inositol disuelto en la mezcla líquida, y ajustando el pH de la mezcla líquida a8.0 hasta 11.0;

una segunda etapa de separación del complejo a partir de la mezcla líquida;

una tercera etapa de disolución del complejo separado en ácido para escindirlo en escilo-inositol y ácido bórico; y

una cuarta etapa para aislar y purificar el escilo-inositol a partir de la solución ácida o suspensión ácida obtenidad en latercera etapa, en donde la sal metálica que se va a gregar es de una o más clases de sales metálicas selecciondas delgrupo consistente de NaCl, NaHCO3, Na2CO3, Na2SO4, NaHSO4, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4, borax, KCl, KHCO3,K2CO3, K2SO4, KHSO4, KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, MgCl2, MgCO3, y MgSO4.

Método para producir escilo-inositol Campo Técnico La presente invención se relaciona con un método para producir eficientemente escilo-inositol a partir de una mezcla líquida que contiene escilo-inositol y azúcares neutros diferentes a escilo-inositol.

El escilo-inositol se puede utilizar como un agente terapéutico para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer, como materia para la síntesis de sustancias bioactivas, o como materia prima para la síntesis de compuestos de cristal líquido. Técnica Anterior El escilo-inositol es una sustancia conocida de origen natural representada por la siguiente formula estructural estérica

(A) .

escilo-inososa es una sustancia conocida representada por la fórmula estructural estérica (B) .

Adicionalmente, el escilo-inositol es una sustancia conocida representada por la siguiente formula estructural estérica

(C) .

El escilo-inositol es uno de los estéreo isómeros del mio-inositol y es una sustancia ampliamente encontrada entre animales y plantas. La escilo-inososa es un compuesto que tiene una estructura en la cual un grupo hidroxilo axial en la segunda posición del mio-inositol se oxida, y existe generalmente como un compuesto natural.

El escilo-inositol es una sustancia esperada para aplicaciones tales como un agente terapéutico para enfermedad de Alzheimer (ver Documento no Patente 1) , materia prima para la síntesis de sustancias bioactivas (Documento de Patente 1) , o una materia prima para la síntesis de compuestos de cristal líquido (Documento de Patente 2) .

Ejemplos de un método de producir escilo-inososa o escilo-inositol por medio de un procedimiento químico sintético incluye: (I) un método para obtener escilo-inositol al reducir el exahidroxibenceno con nickel Raney (documento de 25 patente 2) ; (II) un método para obtener escilo-inositol al reducir la escilo-inososa obtenida de un derivado de glucofuranosa a través de una reacción que involucra cinco etapas (documento de patente 3) ; (III) un método para obtener escilo-inositol utilizando como materia prima cis-trioxa-tris-homobenceno a través de una reacción que involucra cuatro etapas o más (documento de patente 4) ; y (IV) un método para obtener escilo-inositol que incluye oxidar mioinositol con catalizador de platino para obtener de esta manera escilo-inososa, y someter la escilo-inososa a esterificación seguida por reducción e hidrólisis (ver Documento de Patente 2) .

Como un método para convertir el mio-inositol en escilo-inositol utilizando un microorganismo, se conoce un método utilizando una bacteria que pertenece al género Agrobacterium (Documento de Patente 3) . Sin embargo, este método no es aplicable para una producción a escala industrial por el bajo rendimiento del escilo-inositol y la generación de otros productos convertidos. Mientras tanto, una bacteria que pertenece al género Acetobacter (ver documento no patente 5) es conocida por actuar sobre el mio-inositol para absorber oxigeno, para oxidar de esta manera el mio-inositol en escilo-inososa. Sin embargo, no ha sido estudiado su mecanismo detallado.

La enzima que oxida el mio-inositol en escilo-inososa (Io-inositol-2-deshidrogenasa) se ha reportado en numerosos organismos tales como animales, algas, levaduras y bacterias, y es una enzima que existe ampliamente en la naturaleza. Ejemplos de microorganismo típicos que tienen la enzima incluyen Aerobacter aerogenes (ver documento no patente 6) , bacteria que pertenece al género Bacillus (Documento no Patente 7 y 8; documentos de patente 4-6) , y bacterias que pertenecen al género Pseudomonas (Documento no Patente 9 y 10) .

Sin embargo, la mio-inositol 2-deshidrogenadas en aquellos reportes son enzimas dependientes-NAD+, por lo tanto ellas requieren NAD+ o NADP+ para oxidación. Cuando la enzima se somete a una reacción a escala industrial, se debe emplear producción fermentativa con el fin de reciclar aquellas coenzimas, que resultan en la descomposición de parte de substratos. Además, ha habido problema a producción a escala industrial de tal manera que la concertación del substrato se debe mantener baja.

Mientras tanto, existe un reporte de la presencia de escilo-inositol deshidrogenasa en cerebro bovino y un tejido graso de cucaracha (Documento no Patente 11) . Cuando la escilo-inososa como un substrato se reduce mediante esta enzima con NADPH, tanto el escilo-inositol como el mio-inositol son reportados por ser generados. Sin embargo, la enzima tiene especificidad de substrato baja, y no se utilizó enzima altamente purificada, y otras propiedades son desconocidas, por lo tanto la enzima puede ser un alcohol deshidrogenasa que tiene una especificidad de substrato baja. Por lo tanto, la enzima no se ha descrito en el Handbook of Enzymes (publicada hasta Askura Shoten) . Como se describió anteriormente, aunque existen reportes en animales, no se tiene certeza de si estos reportes son ciertos.

Adicionalmente, existe un método conocido de producir escilo-inositol al reducir químicamente la escilo-inososa producida mediante oxidación microbiana (Documento de Patente 7) . En razón a que la sustancia obtenida mediante reducción química de la escilo-inososa es una mezcla de escilo-inositol y mio-inositol, la mezcla se ha desalinizado y purificado, seguida por la separación de escilo-inositol que tiene baja solubilidad de la solución concentrada mediante cristalización. Así, aquí los métodos han requerido muchas operaciones y así ha habido espacio para mejorar con respecto al rendimiento del escilo-inositol. Bajo tales circunstancias, el desarrollo de un método para producir esciloinositol purificado de una mezcla de escilo-inositol y mio-inositol que se obtiene mediante la reducción de escilo-inososa,

o similar, se ha esperado con el fin de producir escilo-inositol conveniente y eficientemente.

Cuando la escilo-inososa se reduce utilizando NaBH4 en una solución, la solución después de la reacción contiene mioinositol, escilo-inositol, y una pequeña cantidad de un complejo de escilo-inositol/ácido bórico. Para tal complejo de de escilo-inositol/ácido bórico, se ha conocido un método para obtener escilo-inositol que involucra: filtrar el complejo como un precipitado; disolver el precipitado en ácido sulfúrico diluido; agregar a este metanol para someterlo a azeotropía con ácido bórico; remover el ácido bórico; y desalinizar la solución restante utilizando una resina de intercambio de guión (Documento no Patente 12) .

El complejo de escilo-inositol/ácido bórico es una sustancia representada por la siguiente formula estructural estérica (D) .

Sin embargo, en el método anteriormente descrito de reducir escilo-inososa utilizando NaBH4, la proporción de complejo de escilo-inositol/ácido bórico generada es baja, y el escilo-inositol también se genera en la solución. Por lo tanto, el complejo y los componentes en la solución tenían que ser reparados para obtener de esta manera escilo-inositol de cada uno de aquellos. Adicionalmente, una gran cantidad de disolvente orgánico se ha requerido para obtener escilo

inositol del complejo, ha habido espacio para mejorar desde el punto de vista económico. Así, ha habido demanda de un método para producir escilo-inositol conveniente y eficientemente, en producción escala industrial. [Documento de patente 1] Patente US 5, 412, 080 [Documento de patente 2] DE 3, 405, 663 [Documento de patente 3] JP09-140388A [Documento de patente 4]JP04-126075A [Documento de patente 5]JP05-192163A [Documento de patente 6]JP06-007158A [Documento de patente 7]JP2003-102492A. [Documento no patente 1] The Journal of Biological Chemistr y (US) , 200, vol. 175, p. 18495-18502 [Documento no patente 2] Journal of the American Chemical Society (US) , 1948, vol. 70, p.2931-2935) [Documento no patente 3] Journal of the American Chemical Society (US) , 1968, vol. 90, p.3289-3290 [Documento no patente 4]Angewandte Chemie (Alemania) , 1973, vol.85 p. 1110-1111 [Documento no patente 5] The Journal of Biological Chemistr y (US) , 1948, vol. 174, p.173-188 [Documento no patente 6]Archives of Biochemistr y and Biophysics (US) , 1956, J, Larner tl al., vol.60, p. 352-363 [Documento no patente 7] The Journal of Biological Chemistr y (US) , 1979, vol.254, p.7684-7690 [Documento no patente 8] Microbiology (US) , 1994, vol.140, p.2289-2298 [Documento no patente 9] Monatshefte fur Chemine (Alemania) , 1969, vol. 100, p.1327-1337 [Documento no patente 10] Journal of Bacteriology (US) , 1977, vol. 100, p. 1327-1337 [Documento no patente 11] Biochemical and Biophysical Research Communications (US) , vol.68, p.1133, 1976 [Documento no patente 12] Journal of Organic Chemistr y (US) , 1958, vol.23, p. 359-330

DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objeto de... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un escilo-inositol purificado que comprende:

una primera etapa de precipitación de un complejo escilo-inositol/ácido bórico agregando ñacido bórico y un sal metálica a una mezcla líquida que contiene escilo-inositol y un azúcar neutro diferente a escilo-inositol en una cantidad dos veces o más veces el número de moles de escilo-inositol disuelto en la mezcla líquida, y ajustando el pH de la mezcla líquida a 8.0 hasta 11.0;

una segunda etapa de separación del complejo a partir de la mezcla líquida;

una tercera etapa de disolución del complejo separado en ácido para escindirlo en escilo-inositol y ácido bórico; y

una cuarta etapa para aislar y purificar el escilo-inositol a partir de la solución ácida o suspensión ácida obtenidad en la tercera etapa, en donde la sal metálica que se va a gregar es de una o más clases de sales metálicas selecciondas del grupo consistente de NaCl, NaHCO3, Na2CO3, Na2SO4, NaHSO4, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4, borax, KCl, KHCO3, K2CO3, K2SO4, KHSO4, KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, MgCl2, MgCO3, y MgSO4.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la primera etapa, las cantidades de ácido bórico y sal metálica que van a ser añadidas es no menor de dos veces, y no más de tres veces el número de moles del esciloinositol disuelto en la mezcla líquido.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la primera etapa, el pH de la mecla líquida se ajusta de

9.0 a 10.0.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la mezcla líquida que contiene el escilo-inositol y el azúcar neutro deiferente al escilo-inositol es una mezcl líquida que contiene mio-inositol y escilo-inositol obtenido reduciendo la escilo-inososa en una solución que contiene escilo-inososa.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la tercera etapa, la solución obtenida por disolución del complejo en ácido se ajusta a una solución ácida de 0.1 N o superior; y, en la cuarta etapa, la solución ácida se pone en contacto con una resina de intercambio iónico ácida fuerte, y con una resina de intercambio iónico básica fuerte, y con una resina de absorción selectiva de ácido bórico, y luego el escilo-inositol es precipitado desde la solución ácida.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, en la cuarta etapa, el escilo-inositol es precipitado agregando un solvente orgánico acuoso a la solución ácida o a la suspensión ácida.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el solvente orgánico acuoso es etanol o metanol; y el etanol se agrega en un volumen de 0.3 a 3 veces mayor, o el metanol se agrega en un volumen de 0.3 a 5 veces mayor, que el de la solución ácida o la suspensión ácida.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el solvente orgánico acuoso es etanol o metanol, y el etanol se agrega en un volumen 0.6 a 1.5 veces mayor, o el metanol se agrega en un volumen 0.9 a 2 veces mayor, que el de la solución ácida o la suspensión ácida.