PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE ALL-TRANS-GERANILGERANIOL.

Procedimiento de obtención de all-trans-geranilgeraniol.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de all-trans-geranilgeraniol a partir de plantas de la clase Magnoliopsida,

preferentemente a partir de partes aéreas de Bixa orellana o Bellardia trixago. El procedimiento comprende una fase de extracción y una fase de saponificación. De forma opcional puede realizarse una fase adicional de purificación.

Procedimiento de obtención de all-trans-geranilgeraniol

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se encuadra dentro del sector químico en el campo de la obtención de productos a partir de extractos de plantas. La invención tiene su aplicación en el sector farmacéutico y de perfumería ya que el metabolito secundario a obtener, geranilgeraniol, ha mostrado actividad antitumoral, antituberculosa, antimalárica y también puede ser utilizado como sintón de partida para la síntesis de otros productos de interés farmacéutico (vitamina K, vitamina E, antioxidantes, anticancerígenos, etc) y en perfumería.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Geranilgeraniol es un compuesto de alto valor añadido, debido principalmente a sus múltiples actividades biológicas, que han hecho que en los últimos años existan más de 20 patentes acerca de su producción o de sus aplicaciones entre las que se encuentra su uso como intermediario de la síntesis de vitamina E cuya producción excede de las 20000 tm.

Entre las propiedades biológicas de geranilgeraniol, cabe destacar su potente capacidad de inducir apoptosis en diferentes líneas tumorales humanas, incluyendo la leucemia mieloide HL-60 y K562 que se caracterizan por resistir la acción de la mayoría de agentes inductores de apoptosis. Se ha descrito también la actividad de geranilgeraniol frente a la leucemia linfoblástica Molt3, la leucemia humana U937, el adenocarcinoma COLO320 D o el adenocarcinoma de pulmón A549. Recientes estudios también han relevado la prometedora actividad anticarcinogénica de geranilgeraniol frente a la hepatocarcinogénesis. Las posibilidades antitumorales de geranilgeraniol se amplían tras encontrarse descrita en la bibliografía la actividad antitumoral de derivados sencillos de geranilgeraniol, como plaunotol, ácido geranilgeranico o geranilgeranilacetona. Por último un nuevo valor añadido de geranilgeraniol se debe a su uso como material de partida en síntesis de moléculas de interés.

Se ha descrito el aumento de la producción de geranilgeraniol mediante sobreexpresión de genes en Saccharomyces cerevisiae y Escherichia coli. Se han descrito también diferentes síntesis para la preparación de geranilgeraniol. Algunos ejemplos son: a) reacción de trialquilfosfonoacetatos con farnesilacetona seguido de reducción con hidruro de aluminio, b) reacción de 4-toluensulfonato de geranilo con acetato de 8-bromo geranilo en presencia de n-butillitio seguido de eliminación del resto sulfónico con litio metálico y aminas, c) reacción de acoplamiento alílico entre 8-bromogeraniol protegido con t-butildimetilsililo (TBS) y geranilbario seguido de desprotección del grupo hidroxilo. También se ha obtenido geranilgeraniol a partir de acetato de geranillinalol, vía aminación catalizada por paladio (0) y mediante acoplamiento de Suzuki entre ácido metanborónico y el viniltriflato del enolato potásico del 1-cetoester obtenido por reacción del dianión del ester acetilacético con bromuro de farnesilo, seguido de reducción con DIBAL. El producto obtenido mediante estas síntesis, en la mayoría de los casos, es una mezcla de estereoisómeros geométricos donde uno o más de los dobles enlaces tienen estereoquímica Z, por tanto es necesaria una separación mediante destilación o cromatografía en columna para obtener all-trans-geranilgeraniol puro. Sin embargo el all-trans-geranilgeraniol es termolábil luego la destilación es difícil, mientras la separación de los estereoisómeros por columna es un procedimiento engorroso y tedioso.

Bellardia trixago (L.) All., también denominada Trixago apula Steven y Bartsia trixago L. (Scrophulariaceae) es una planta que se encuentra ampliamente distribuida por la Región Mediterránea. Su composición química revela la existencia de diferentes tipos de productos naturales como son glicósidos de iridoides y de lignanos, flavonoides y terpenos. En Andalucía se ha detectado la presencia de hasta tres quimiotipos diferentes de la planta. Uno ellos contiene altas proporciones de monomalonilester de geranilgeraniol [Barrero, A. F.; Sánchez, J. F.; Cuenca, F. G. Phytochemistr y 1988, 27, 3676-3678], siendo la mejor fuente conocida en todo el mundo para este tipo de molécula.

Bixa orellana es una planta que se desarrolla en países de la zona intertropical de América, y que también contiene geranilgeraniol. La patente [ES 2209890 T3] describe un procedimiento para la extracción de este producto y tocotrienoles de subproductos de Bixa orellana.

Otras fuentes conocidas de geranilgeraniol son las semillas del lino (Linum usitatissimum) , semillas y hojas de Sucupira (Pterodon pubescens) o el crotón (Croton eluteria) .

Sin embargo, a pesar de las distintas fuentes y procedimientos de obtención de geranilgeraniol, sigue existiendo en el estado de la técnica la necesidad de una tecnología sencilla, simple y eficaz para la obtención de all-transgeranilgeraniol. Dado que en la mayoría de los procesos para la obtención de all-trans-geranilgeraniol existentes hoy día es necesario una separación de estereoisómeros geométricos mediante procesos difíciles o engorrosos, la presente invención simplifica la obtención de geranilgeraniol utilizando como material de partida material vegetal renovable y obtiene directamente el estereoisómero geométrico all-trans activo. El proceso implica una tecnología sencilla, lo que supone una simplificación y abaratamiento de la obtención del mismo y sus derivados.

Entre otras aplicaciones, los productos obtenidos por este procedimiento se pueden utilizar como antitumorales, antiulcerosos, antivirásicos y cardioprotectores

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento (procedimiento de la invención) para la obtención de all-transgeranilgeraniol a partir de plantas de la clase Magnoliopsida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere, en un aspecto, a un procedimiento, en adelante procedimiento de la invención, para la obtención de un compuesto de fórmula general C20H34O[ (2E, 6E, 10E) -3, 7, 11, 15-tetrametilhexadeca2, 6, 10, 14-tetraen-1-ol] que comprende las siguientes etapas:

a) Obtención de un extracto a partir de un material vegetal de partida obtenido de plantas de la clase Magnoliopsida, preferentemente Bixa orellana o Bellardia trixago.

b) Saponificación del extracto obtenido en a) para la obtención esteroespecífica de all-trans-geranilgeraniol.

En una realización particular, el procedimiento de la invención comprende además una etapa c) de purificación del all-trans-geranilgeraniol obtenido en etapa b) , de manera que se obtiene un all-trans-geranilgeraniol con un menor contenido de impurezas o libre de impurezas. En otra realización particular dicha purificación se realiza mediante cromatografía en columna. En una realización preferente, la fase de purificación del all-trans-geranilgeraniol obtenido se realiza mediante cromatografía en columna de gel de sílice, eluyendo con mezclas de hexano:t-butilmetiléter de polaridad creciente para obtener all-trans-geranilgeraniol. El rendimiento que se obtiene mediante este último procedimiento está entre 0.8 y 3.5 g de geranilgeraniol puro por cada 100 g de material vegetal de partida.

En el contexto de la presente invención material vegetal de partida se refiere a toda la parte aérea de la planta, incluyendo pero no limitándose a hojas, flores, tallos y semillas. En una realización particular, el material de partida utilizado se obtiene a partir de las partes aéreas secas y pulverizadas.

En una realización particular, el material vegetal de partida se obtiene de Bixa orellana o Bellardia trixago.

En una realización preferente, el material vegetal de partida procede de las partes aéreas de Bellardia trixago, y aún más preferentemente de Bellardia trixago quimiotipo GeGe. El rendimiento en este caso es de aproximadamente el 3.5% de all-trans-gerenilgeraniol sobre el total del peso seco de material vegetal procedente de Bellardia trixago.

En otra realización preferente, el material vegetal de partida se obtiene de las partes aéreas de Bixa orellana, y más preferentemente de sus semillas. El rendimiento en este caso es de aproximadamente el 1% de all-transgerenilgeraniol sobre el total del peso seco de material vegetal procedente de Bixa orellana.

La extracción se puede llevar a cabo por técnicas ampliamente conocidas por el experto en la materia. En una realización particular del procedimiento de la invención, el extracto se obtiene, tanto en frío como en caliente, añadiendo un disolvente orgánico, preferentemente apolar, al material vegetal de partida. Dicho disolvente orgánico se selecciona del grupo formado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de all-trans-geranilgeraniol, que comprende las siguientes etapas:

a. Obtención de un extracto a partir de un material vegetal de partida obtenido de plantas de la clase Magnoliopsida,

b. Saponificación del extracto obtenido en a) para la obtención esteroespecífica all-trans-geranilgeraniol.

2. Procedimiento según la reivindicación anterior que además comprende una etapa c) de purificación del all-transgeranilgeraniol obtenido en etapa b) .

3. Procedimiento según la reivindicación anterior caracterizado porque la purificación se realiza mediante cromatografía en columna.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el extracto se obtiene añadiendo un disolvente orgánico a la materia vegetal.

5. Procedimiento según la reivindicación anterior, donde el disolvente orgánico se selecciona del grupo formado por hexano, t-butilmetiléter, cloroformo, acetato de etilo, etanol, metanol y sus combinaciones.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la saponificación se lleva a cabo con un agente básico seleccionado del grupo formado por NaOH, KOH, y Na2CO3.

7. Procedimiento según la reivindicación anterior donde el agente básico se utiliza a una concentración del 10%.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material vegetal de partida se obtiene a partir de la parte aérea de la planta seca y pulverizada.

9. Procedimiento según la reivindicación anterior, donde la parte aérea se selecciona del grupo formado por hoja, flor, tallo, semillas y sus combinaciones.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde el material vegetal de partida se obtiene de Bixa orellana o Bellardia trixago.

11. Procedimiento según la reivindicación 10 donde el material vegetal de partida se obtiene de Bellardia trixago.

12. Procedimiento según la reivindicación anterior donde el material vegetal de partida se obtiene de Bellardia trixago quimiotipo GeGe.

13. Procedimiento según la reivindicación 10 donde el material vegetal de partida se obtiene de Bixa orellana.