PROCEDIMIENTO ENZIMÁTICO PARA LA OBTENCIÓN DE DERIVADOS ALFA-GLUCOSILADOS DE RESVERATROL CON PROPIEDADES TENSIOACTIVAS.

Procedimiento enzimático para la obtención de derivados alfa-glucosilados de resveratrol con propiedades tensioactivas.

La presente invención está englobada en el sector de la industria química y se refiere a un nuevo procedimiento enzimático para la obtención derivados alfa glucósidos de resveratrol en el que se utiliza una ciclodextrina-glucosiltransferasa (CGTasa), donde dicha CGTasa procede de bacterias que se seleccionan de los géneros Thermoanaerobacter y Bacillus

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200930037.

Solicitante: CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID
.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: PLOU GASCA,FRANCISCO JOSE, BALLESTEROS OLMO,ANTONIO, PARRA JUEZ,JOSE LUIS, TORRES SALAS,PAMELA, JIMENEZ BARBERO,JESUS, POVEDA CABANES,ANA, COMELLES FOLCH,FRANCESC.

Fecha de Solicitud: 3 de Abril de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 18 de Noviembre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07H15/203 QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07H AZUCARES; SUS DERIVADOS; NUCLEOSIDOS; NUCLEOTIDOS; ACIDOS NUCLEICOS (derivados de ácidos aldónicos o sacáricos C07C, C07D; ácidos aldónicos, ácidos sacáricos C07C 59/105, C07C 59/285; cianohidrinas C07C 255/16; glicales C07D; compuestos de constitución indeterminada C07G; polisacáridos, sus derivados C08B; ADN o ARN concerniente a la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos o su aislamiento, preparación o purificación C12N 15/00; industria del azúcar C13). › C07H 15/00 Compuestos que contienen radicales hidrocarbonados o hidrocarbonados sustituidos, unidos directamente a los heteroátomos de los radicales sacárido. › Carbociclos monocíclicos distintos de los ciclos ciclohexano; Sistemas carbocíclicos bicíclicos.

Clasificación PCT:

  • C07H15/203 C07H 15/00 […] › Carbociclos monocíclicos distintos de los ciclos ciclohexano; Sistemas carbocíclicos bicíclicos.
  • C12P19/44 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.C12P 19/00 Preparación de compuestos que contienen radicales sacárido (ácido cetoaldónico C12P 7/58). › Preparación de O-glucósidos, p. ej. glucósidos.

PDF original: ES-2351644_B1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento enzimático para la obtención de derivados alfa-glucosilados de resveratrol con propiedades tensioactivas. La presente invención se encuadra dentro del campo de la industria química, estando muy directamente relacionada con los sectores alimentario, biotecnológico, cosmético, farmacéutico y médico. Esta invención se relaciona asimismo con las nuevas industrias de alimentos funcionales y nutracéuticos. Estado de la técnica anterior En los últimos años, diferentes estudios han evidenciado el efecto beneficioso para la salud que se deriva de la ingesta de alimentos de origen vegetal (frutas, hortalizas, aceite de oliva virgen, vino tinto, té, etc.). Las propiedades saludables que ejercen estos alimentos van más allá de las que cabría esperar por sus nutrientes, vitaminas y sales minerales, por lo que se ha postulado que se deben a los metabolitos secundarios que contienen, ocupando un lugar destacado entre éstos los polifenoles. De las diferentes actividades biológicas de los polifenoles, la antioxidante es la que ha suscitado mayor interés puesto que los antioxidantes se usan para contrarrestar los efectos de los procesos oxidativos in vivo, que se han relacionado entre otros con algunas enfermedades inflamatorias, cardiovasculares, cáncer o incluso del envejecimiento (Y.Z. Fang et al., Free radicals, antioxidants, and nutrition, Nutrition 2002, vol. 18, pp. 872-879). Entre los compuestos polifenólicos es muy destacable el caso del resveratrol (trans-3,5,4-trihidroxiestilbeno), producto natural presente en el hollejo de la uva. Se ha descrito que el resveratrol puede interferir de manera crítica en multitud de eventos asociados al desarrollo de enfermedades degenerativas, incluyendo las cardiovasculares y el cáncer (A.R. Martin et al., Resveratrol, a polyphenol found in grapes, suppresses oxidative damage and stimulates apoptosis during early colonic inflammation in rats, Biochem. Pharmacol. 2004, vol. 67, pp. 1399-1410; J.M. Wu et al., Mechanism of cardioprotection by resveratrol, a phenolic antioxidant present in red wine (Review), Int. J. Mol. Med. 2001, vol. 8, pp. 3-17). También se ha demostrado la actividad del resveratrol como antiagregante plaquetario (Y. Kimura et al., Effects of stilbenes on arachidonate metabolism in leukocytes, Biochem. Biophys. Acta 1985, vol. 175, p. 275) y vasodilatador coronario (Y. Inamori et al., The ichthyotoxicity and coronary vasodilator action of 3,3-dihydroxy-alpha,beta-diethylstilbene Chem. Pharm. Bull. 1987, vol. 35, p. 887); asimismo, presenta actividad antileucémica (E. Mannila et al., Anti-leukaemic compounds derived from stilbenes in Picea abies bark, Phytochemistry 1993, vol. 33, p. 813), antifúngica (P. Langcake et al., Identification of pterostilbene as a phytoalexin from Vitis vinifera leaves, Phytochemistry 1979, vol. 18, p.1025) e inhibitoria de la proteína tirosina quinasa (G.S. Jayatilake et al., Kinase inhibitors from Polygonum cuspidatum J. Nat. Prod. 1993, vol. 56, p. 1805). En general, las propiedades deseables en los compuestos antioxidantes para ser empleados como promotores de la salud son: capacidad captadora de radicales libres, estabilidad y biodisponibilidad. El principal problema del uso de los compuestos fenólicos es su baja estabilidad y/o la modificación que sufren in vivo en procesos de detoxificación, donde las agrupaciones más antioxidantes, como por ejemplo la orto-dihidroxílica, son bloqueadas. Por tanto, es necesario encontrar compuestos que sean suficientemente estables tanto a temperatura ambiente como a la temperatura del organismo, y que sean funcionales el tiempo adecuado antes de ser degradados y/o metabolizados. Una de las aproximaciones que se ha utilizado para aumentar la estabilidad del resveratrol, sin disminuir su actividad biológica, es la preparación de derivados modificados con un resto glicosilo (F. Orsini et al., Isolation, synthesis, and antiplatelet aggregation activity of resveratrol 3-O-ß-D-glucopyranoside and related compounds, J. Nat. Prod. 1997, vol. 60, pp. 1082-1087; G. Regev-Shoshani et al., Glycosylation of resveratrol protects it from enzymic oxidation, Biochem. J. 2003, vol. 374, pp. 157-163) o con una cadena lipofílica (V. Cardile et al., Chemoenzymatic synthesis and cellgrowth inhibition activity of resveratrol analogues, Bioorg. Chem. 2005, vol. 33, pp. 22-33). Además, se ha descrito en la naturaleza la presencia del derivado glicosilado 3-O-ß-D-glucosil-resveratrol, denominado piceido (A.I. Romero- Pérez et al., Piceid, the mayor resveratrol derivative in grape juices, J. Agric. Food Chem. 1999, vol. 47, pp. 1533- 1536), que exhibe muchas de sus propiedades antioxidantes y biológicas. La primera transformación del resveratrol en un piceido fue descrita por Cichewicz and Kouzi (Biotransformation of resveratrol to piceid by Bacillus cereus, J. Nat. Prod. 1998, vol. 61, pp. 1313-1314), obteniendo 3-O-ß-Dglucosil-resveratrol, con células enteras de Bacillus cereus. Shim et al. (Enzymatic preparation of phenolic glucosides by Streptococcus mutans, Bull. Korean Chem. Soc. 2003, vol. 24, pp. 1680-1682) obtuvieron 3-O--D-glucosilresveratrol mediante la biotransformación de resveratrol con células de Streptococcus mutans. Resulta muy interesante intentar modular la biodisponibilidad de los antioxidantes. En el caso del resveratrol, compuesto muy poco soluble en agua, la adición de un resto glicosilo permite de manera sencilla modificar su balance hidrófilo-lipófilo. Estos derivados glicosilados mantienen la estabilidad del antioxidante y son más solubles en medios acuosos, lo que permite variar las condiciones de formulación, tanto a nivel farmacéutico como cosmético o alimentario. Para favorecer la solubilidad del resveratrol en medios acuosos, se han comenzado a desarrollar sistemas micelares y otros basados en la formación de complejos de inclusión (Z. Lu et al., Complexation of resveratrol with cyclodextrins: Solubility and antioxidant activity, Food Chem. 2009, vol. 113, pp. 17-20). Además, dichas modificaciones pueden ejercer un papel crítico en cuanto a tiempo de residencia en el organismo, grado de metabolismo, eficacia en la absorción, y en definitiva, efectividad como nuevos posibles antioxidantes y/o nutracéuticos. 2 ES 2 351 644 A1 Asimismo, modificaciones químicas mínimas en el núcleo estilbeno del resveratrol pueden causar grandes cambios en su actividad biológica y, más concretamente, en sus propiedades antitumorales (R. Chillemi et al., Anti-tumor properties of stilbene-based resveratrol analogues: Recent results, Nat. Prod. Commun. 2007, vol. 2, pp. 499-513). Así, algunos derivados de resveratrol con cadenas acilo han mostrado mayor inhibición sobre el crecimiento celular de células de cáncer de próstata DU-145 que el propio resveratrol (V. Cardile et al., Chemo-enzymatic synthesis and cell-growth inhibition activity of resveratrol analogues, Bioorg. Chem. 2005, vol. 33, pp. 22-33). La modificación por métodos enzimáticos ofrece rendimientos y selectividades muy notables en condiciones suaves de operación (temperaturas bajas y presión atmosférica), lo que disminuye el consumo energético, dando lugar a una importante reducción de los costes (P. Torres et al., Enzymatic modification for ascorbic acid and alpha-tocopherol to enhance their stability in food and nutritional applications Open Food Sci. J. 2008, vol. 2, pp. 1-9). Debido al enorme interés de los derivados de antioxidantes naturales como sustancias terapéuticas, ingredientes funcionales, nutracéuticos y/o agentes cosméticos, se han postulado los métodos enzimáticos como una alternativa sostenible para la producción de los mismos. Cuando se hace reaccionar un compuesto polifenólico con un enzima que transfiere restos glicosídicos, la posición de glicosilación pueden variar sustancialmente en función del biocatalizador ensayado, pudiendo, en principio, tener lugar sobre cualquiera de los grupos OH fenólicos. Además, estos restos glicosídicos añadidos a la molécula inicial son a su vez posibles aceptores de nuevos grupos, de tal manera que el número de posibles derivados crece considerablemente. Así, en el caso del resveratrol, que presenta tres grupos fenólicos (en las posiciones 3-, 5- y 4- del núcleo estilbeno, aunque al tratarse de una molécula simétrica las posiciones 3 y 5 son equivalentes), se ha descrito que la reacción con células enteras de Streptococcus mutans da lugar selectivamente a 3-O--D-glucosil-resveratrol con un rendimiento del 18% (H. Shim et al., Enzymatic preparation of phenolic glucosides by Streptococcus mutans, Bull. Korean Chem. Soc. 2003, vol. 24, pp. 1680-1682). También se ha reportado la preparación de 3-O-ß-D-glucosilresveratrol con células enteras de Bacillus cereus, con un rendimiento del 11% (R.H. Cichewicz and S.A. Kouzi, Biotransformation of resveratrol to piceid by Bacillus cereus, J. Nat. Prod. 1998, vol.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de obtención de derivados alfa-glucosilados de resveratrol, caracterizado porque comprende la incubación de resveratrol con almidón en presencia de una ciclodextrina-glucosiltransferasa (CGTasa), donde dicha CGTasa procede de bacterias que se seleccionan de los géneros Thermoanaerobacter y Bacillus. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde la CGTasa procede de una bacteria del género Thermoanaerobacter. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, donde la CGTasa procede de una bacteria de la especie Bacillus macerans. 4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el medio de reacción es tampón acetato sódico. 5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el medio de reacción es una mezcla tampón acetato sódico/dimetilsulfóxido caracterizado porque el contenido en dimetilsulfóxido es de hasta el 70%. 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la adición de la enzima se realiza en una proporción volumétrica de 50-300 µl por cada ml de volumen final correspondiente a 150-900 NU para la enzima procedente de Thermoanaerobacter o a 30-180 NU para la enzima procedente de Bacillus macerans. 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la incubación se realiza a una temperatura de entre 40ºC y 80ºC. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el resveratrol se disuelve previamente a la incubación en un disolvente polar que se selecciona entre dimetilsulfóxido, tetrahidrofurano, acetonitrilo o acetona. 9 ES 2 351 644 A1 ES 2 351 644 A1 11 ES 2 351 644 A1 12 ES 2 351 644 A1 13 ES 2 351 644 A1 14 ES 2 351 644 A1 ES 2 351 644 A1 16 ES 2 351 644 A1 17 ES 2 351 644 A1 18 ES 2 351 644 A1 19 ES 2 351 644 A1 ES 2 351 644 A1 21 ES 2 351 644 A1 22 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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