Método de producción de capsinoide por condensación deshidratante y método de estabilización del capsinoide.

Un método de producción de un compuesto éster representado por la fórmula (3):**Fórmula**

donde R1 es un grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono o un grupo alquenilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono, y R2 a R6 son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo alquilo que tiene de 1 a 25 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, un grupo alquinilo que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 25 átomos de carbono, un grupo alqueniloxi que tiene de 2 a 25 átomos de carbono o un grupo alquiniloxi que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, donde al menos uno de R2 a R6 es un grupo hidroxilo, que comprende condensar un ácido graso representado por la fórmula

(1):~**Fórmula**

donde R1 es como se definió anteriormente,

y un hidroximetilfenol representado por la formula (2):**Fórmula**

donde R2 a R6 son como se definieron anteriormente,

utilizando una enzima como catalizador sin disolvente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/303343.

Solicitante: AJINOMOTO CO., INC..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 15-1, KYOBASHI 1-CHOME, CHUO-KU TOKYO 104-8315 JAPON.

Inventor/es: NAKANO, TAKASHI, AMINO,YUSUKE, KUROSAWA,WATARU, HIRASAWA,KAZUKO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/08 (por reacción de ácidos carboxílicos o anhídridos simétricos con el grupo hidroxilo u O-metal de compuestos orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Esteres de ácidos carboxílicos; Esteres del ácido... > C07C69/28 (esterificados por compuestos dihidroxilados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de ésteres de ácidos carboxílicos > C07C67/62 (Empleo de aditivos, p. ej. para la estabilización)

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Fragmento de la descripción:

Método de producción de capsinoide por condensación deshidratante y método de estabilización del capsinoide Campo Técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento de producción de capsinoide por condensación deshidratante y a un método de estabilización del capsinoide.

Antecedentes

La capsaicina ((E)-N-(4-h¡drox¡-3-metoxibencil)-8-met¡l-6-nonenamida), el ingrediente picante de Capsicum annuum L, tiene actividades fisiológicas como la supresión de la obesidad, la promoción del metabolismo energético y similar. Debido a su gusto extremadamente picante, la capsaicina puede utilizarse únicamente en una cantidad limitada y no puede utilizarse como aditivo de alimentos, un producto farmacéutico y similar.

En los últimos años, Yazawa et al. han desarrollado e informado un cultivo no picante de Capsicum annuum L., pimiento dulce CH-19, al modificar una fruta no picante durante años, que se seleccionó de frutas de un cultivo altamente picante CH-19, originario de Tailandia (por ejemplo, Yazawa, S.; Suetome, N.; Okamoto, K.; Namiki, T. J. Japan Soc. Hort. Sc¡. 1989, 58, 61-67).

El pimiento dulce CH-19 contiene una gran cantidad de capsinoide, que carece de un gusto picante. El capsinoide incluye capsiato, dihidrocapsiato y norhidrocapsiato, en el orden del contenido, el primero es el más alto, que tiene las siguientes estructuras.

Meo.

HO`

**(Ver fórmula)**

capsiato

**(Ver fórmula)**

Los capsinoides tienen las mismas actividades fisiológicas que la capsaicina y no tienen gusto picante. Por lo tanto, pueden utilizarse como aditivos de alimentos o productos farmacéuticos. Sin embargo, la producción de capsinoide con alta pureza en gran cantidad de fuentes naturales es limitada y se ha deseado desarrollar un procedimiento nuevo sintético para producir capsinoide convenientemente en grandes cantidades.

Para formar un enlace éster de capsinoide, es práctica general condensar alcohol vanillílico y un derivado de ácido graso.

El alcohol vanillílico tiene dos sitios de reacción de un grupo hidroxilo primario y un grupo hidroxilo fenólico. Dado que los procedimientos convencionales de esterificación como un procedimiento de condensación de alcohol vanillílico y un cloruro ácido de ácido graso en presencia de una base (por ejemplo, Kobata, K.; Todo, T.; Yazawa, S.; Iwai, K.; Watanabe, T. J. Agrie. Food Chem. 1998, 46, 1695-1697), permiten la reacción del cloruro ácido con el grupo hidroxilo principal y el grupo hidroxilo fenólico, el rendimiento del capsinoide objeto se reduce.

Para la síntesis del capsinoide mediante un procedimiento de esterificación convencional, el grupo hidroxilo fenólico del alcohol vanillílico puede protegerse selectivamente. Sin embargo, esto requiere protección y desprotección antes y después de la esterificación, lo que aumenta de manera no preferente el número de pasos necesarios para la producción. Además el capsinoide está asociado con un problema: es inestable y se descompone fácilmente durante la desprotección.

Como un procedimiento para reaccionar selectivamente el grupo hidroxilo principal únicamente, se puede mencionar la reacción de Mitsunobu (por ejemplo, Appendino, G.; Minassi, A.; Daddario, N.; Bianchi, F.; Tron, G. C. Organic

Letters 22, 4, 3839-3841) y un procedimiento de uso de LÍC14 (por ejemplo, Bandgar, B. P.; Kamble, V. T.; Sadavarte, V. S.; Uppalla, L. S. Synlett 22, 735-738). El primero es defectuoso porque el óxido de trifenilfosfina y la menor cantidad de azodicarboxilato dietílico se generan como co-producto después de la reacción, lo cual complica la purificación, y el último no permitió la reproducción del rendimiento descrito en la publicación aunque el experimento fue repetido por los inventores de la presente. Por lo tanto, ninguno de ellos es adecuado para la práctica industrial.

Mientras tanto, el grupo hidroxilo principal por si solo puede reaccionar selectivamente mediante un procedimiento de esterificación utilizando una enzima. Este procedimiento se considera adecuado para la práctica industrial habida cuenta de los aspectos de reactivos fácilmente disponibles y las etapas convenientes. Los ejemplos específicos del procedimiento que utiliza una enzima incluye un procedimiento de condensación de alcohol vanillílico y un ácido graso utilizando una enzima inmovilizada Novozym 435 (fabricada por Novozymes), que es una especie de lipasa, en disolvente de acetona (por ejemplo, JP-A-2-312598). Sin embargo, como la reacción que utiliza la enzima es una reacción de equilibrio con agua producida durante la esterificación, la reacción lleva tiempo y el rendimiento es llega a ser tan bajo que ronda el 6%. Para aumentar el rendimiento, uno de los materiales de partida puede utilizarse en exceso para cambiar el equilibrio hacia la esterificación. Sin embargo, requiere una etapa para separar el material de partida que queda después de la reacción del producto resultante, lo cual complica la etapa. Cuando se agregan tamices moleculares como un agente deshidratante, el rendimiento aumenta, pero solo hasta un 8%, y el agente deshidratante necesita separarse por filtración. Para volver a utilizar la enzima, la enzima y el agente deshidratante deben separarse de la torta después de la reacción.

Además, el capsinoide es inestable y se sabe que se descompone por mera disolución en un disolvente orgánico (por ejemplo, Sutoh, K.; Kobata, K.; Watanabe, T. J. Agrio. Food Chem. 21, 49, 426-43). Por lo tanto, las técnicas para la separación y conservación estables del capsinoide después de su producción son necesarias.

Kobata, Kenji et al.: "Enzymatic synthesis of a capsinoid by the acylation of vanillyl alcohol with fatty acid derivatives catalyzed by lipases" BIOSCIENCE, BIOTECHNOLOGY, AND BIOCHEMISTRY, 66(2), 319-327; Ikeda, Ryohei et al.: "Preparation of artificial urushi via an environmentally benign process" BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 74(6), 167-173; Ikeda, Ryohei etal.: "Man-made urushi Preparation of crosslinked polymeric films from renewable resources via air-oxidation processes" PROCEEDINGS OF THE JAPAN ACADEMY, SERIES B: PHYSICAL AND BIOLOGICAL SCIENCES, 76B(1), 155-16; Buismann, G.J.H. et al.: "Enzymatic esterifications of functionalized phenols for the synthesis of lipophilic antioxidants" BIOTECHNOLOGY LETTERS, 2(2), 131136; Chemistry Letters 2, pp. 1214-1215; y Chemistry Letters 2, pp. 1122-1123 divulgan la esterificación de hidroximetilfenoles con ácido graso utilizando una enzima como catalizador en presencia de un disolvente.

Tricand de la Goutte, Jerome et al.: "Identification of novel polyphenol oxidase inhibitors by enzymatic one-pot synthesis and deconvolution of combinatorial libra ríes" BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, 75(1), 93-99; EP-A-1 69 15; Macho, Antonio et al: "Non-pungent capsaicinoids from sweet pepper: Synthesis and evaluation of the chemopreventive and anticancer potential" EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION, 42(1), 2-9; FR-A-2 721 213; Antonella Rosa et al.: "Antioxidant Activity of Capsinoids" J. AGRIC. FOOD CHEM., vol. 5, 22, pp. 7396-741; Giovanni Appendino et al.: "Chenoselective Esterification of Phenolic Acids and Alcohols" ORGANIC LETTERS, vol. 4, no. 22, 22, pp. 3839-3841; y Yukinori Kawaguchi et al.: "Method of Acid Valué Determinaron for Oils Containing Alkali-Labile Esters" JOURNAL OF OLEO SCIENCE, vol. 53, 24, pp. 329-336 divulgan una composición que contiene ácido graso y un éster de un hidroximetilfenol con ácido graso.

Kouzou Sutoh et al.: "Stability of Capsinoid in Various Solvents" J. AGRIO. FOOD CHEM, vol. 49, 21, pp. 426- 43 se relaciona generalmente con la estabilidad de los ásteres de hidroximetilfenoles con ácido graso en disolventes.

Descripción de la invención

Por lo tanto,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de producción de un compuesto áster representado por la fórmula (3):

**(Ver fórmula)**

(3)

donde R1 es un grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono o un grupo alquenilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono, y R2 a R6 son cada uno independientemente un átomo de hidrógeno, un grupo hidroxilo, un grupo alquilo que tiene de 1 a 25 átomos de carbono, un grupo alquenilo que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, un grupo alquinilo que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 25 átomos de carbono, un grupo alqueniloxi que tiene de 2 a 25 átomos de carbono o un grupo alquiniloxi que tiene de 2 a 25 átomos de carbono, donde al menos uno de R2 a R6 es un grupo hidroxilo,

que comprende condensar un ácido graso representado por la fórmula (1):

HD

**(Ver fórmula)**

(1 )

donde R1 es como se definió anteriormente, y un hidroximetilfenol representado por la formula (2):

R2

**(Ver fórmula)**

donde R2 a R6 son como se definieron anteriormente, utilizando una enzima como catalizador sin disolvente.

2. El método de la reivindicación 1, donde el hidroximetilfenol representado por la fórmula (2) es alcohol vanillílico.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, donde el ácido graso representado por la fórmula (1) se usa en exceso del hidroximetilfenol representado por la fórmula (2) para contener ácido graso representado por la fórmula (1) en la mezcla de reacción después de la condensación.

4. El método de la reivindicación 1 ó 2, que comprende además agregar un ácido graso representado por la fórmula (4):

H

K

Rr

(4)

donde R1' es un grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono o un grupo alquenilo sustituido o no sustituido que tiene de 5 a 25 átomos de carbono,

después de la condensación del ácido graso representado por la fórmula (1) y el hidroximetilfenol representado por la fórmula (2).

5. El método de la reivindicación 3, que comprende además, después de la condensación, una etapa de purificación para separar de manera preparativa el compuesto de éster obtenido representado por la fórmula (3) como una mezcla con el ácido graso representado por la fórmula (4).

6. El método de la reivindicación 4, que comprende además, después de la condensación, una etapa de purificación para separar de manera preparativa el compuesto de éster obtenido representado por la fórmula (3) como una mezcla con el ácido graso representado por la fórmula (4).

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde R1 es un grupo seleccionado del grupo que consiste en un grupo hexilo, un grupo 5-metilhexilo, un grupo trans-5-metil-3-hexenilo, un grupo heptilo, un grupo 6- metilheptilo, un grupo 5-metilheptilo, un grupo trans-6-metil-4-heptenilo, un grupo octilo, un grupo 7-metiloctilo, un grupo trans-7-metil-5-octenilo, un grupo nonilo, un grupo 8-metilnonilo, un grupo 7-metilnonilo, un grupo trans-8- metil-6-nonenilo, un grupo trans-8-metil-5-nonenilo, un grupo trans-7-metil-5-nonenilo, un grupo decilo, un grupo 9- metildecilo, un grupo trans-9-metil-7-decenilo, un grupo trans-9-metil-6-decenilo, un grupo undecilo y un grupo dodecilo.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la enzima es lipasa.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la condensación se realiza a una temperatura de 15°C a 9°C.

1. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el ácido graso representado por la fórmula (1) se obtiene por hidrólisis de un compuesto de éster representado por la fórmula (8):

R1

o

(8)

donde R1 es como se definió anteriormente y Re es un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo isopropilo, un grupo tere-butilo, un grupo alilo o un grupo bencilo,

y someter el compuesto resultante a (A) una etapa de reacción del compuesto con una base para formar un cristal de sal y convertir el cristal en una forma libre y/o (8) una etapa de destilación.

11. El método de la reivindicación 1, donde el compuesto de éster representado por la fórmula (8) se obtiene convlrtlendo un compuesto representado por la fórmula (5):

RaX (5)

donde Ra es un grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 1 a 24 átomos de carbono o un grupo alquenilo sustituido o no sustituido que tiene de 2 a 24 átomos de carbono y X es un átomo de halógeno,

en un reactivo de Grignard representado por la fórmula (6):

Ra-igX c e)

donde Ra y X son como se definieron anteriormente,

y someter el reactivo de Grignard a una reacción de acoplamiento cruzado con un compuesto representado por la fórmula (7):

K JL /Re xRtTV

(7)

donde Rb es un grupo alquilo sustituido o no sustituido que tiene de 1 a 24 átomos de carbono o un grupo alquenilo sustituido o no sustituido que tiene de 2 a 24 átomos de carbono (siempre que el total de átomos de carbono de Ra y

Rb sea de 5 a 25), Re es como se definió anteriormente e Y es un átomo de halógeno, un grupo metanosulfoniloxi, un grupo p-toluenosulfon¡lox¡, o un grupo trifluorometanosulfomloxl.

12. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el ácido graso representado por la fórmula (1) se obtiene por reacción de una mezcla de un ácido graso representado por la fórmula (1):

Rd C2H

donde Rd y Re son cada uno Independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tienen de 1 a 6 átomos de carbono, m es o 1, y n es un número entero de 1 a 5,

y un isómero cis de este con una base para formar sales de este, purificando, en base a la diferencia en la cristalinidad o solubilidad de las sales formadas, una sal de ácido graso representado por la fórmula (1) y convirtiendo después la sal en una forma libre de esta.