System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种将染料木素经一步生物转化为两种黄酮化合物的方法技术_技高网

一种将染料木素经一步生物转化为两种黄酮化合物的方法技术

技术编号:41381401 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-20 10:23
本发明专利技术公开了一种将染料木素经一步生物转化为两种黄酮化合物的方法。该方法以染料木素或槐角、山豆根等植物的提取物为底物,通过产葡萄糖苷酶、葡萄糖基转移酶和琥珀酰基转移酶的微生物或从微生物中提取的酶将其同时转化为染料木素‑7‑O‑β‑(6”‑O‑琥珀酰)‑D‑葡萄糖苷和染料木素‑7,4'‑O‑二(6”‑O‑琥珀酰)‑D‑葡萄糖醛酸。本发明专利技术为异黄酮类化合物的结构修饰提供了新的方式,为染料木素和富含染料木素及衍生物的植物提取物拓展应用提供了新途径、为染料木素‑7‑O‑β‑(6”‑O‑琥珀酰)‑D‑葡萄糖苷和染料木素‑7,4'‑O‑二(6”‑O‑琥珀酰)‑D‑葡萄糖醛酸的生物法生产提供了新方法。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种利用葡萄糖苷酶、糖基转移酶和琥珀酰基转移酶将染料木素或含染料木素的植物提取物经一步转化为染料木素-7-o-β-(6”-o-琥珀酰)-d-葡萄糖苷和染料木素-7,4'-o-二(6”-o-琥珀酰)-d-葡萄糖醛酸两种产物的方法,属于生物转化。


技术介绍

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技术介绍

1、染料木素又称金雀易黄素,主要存在于豆科植物中,例如槐角、山豆根。槐角为我国常用中药材,为豆科植物槐(sophora japonica l.)的干燥成熟果实,具有清热泻火、凉血止血的功效。槐角不仅用于中医配方,而且是中药工业和医药产业的重要原料(参见中华人民共和国药典:一部[m].北京:中国医药科技出版社,2020:371)。现代研究发现槐角具有抗炎、抗氧化、抗生育、抗骨质疏松、抗肿瘤、降血压、降胆固醇等作用(王景华,唐于平,楼凤昌,等.槐角化学成分与药理作用[j].国外医药(植物药分册),2002,17(2):58-61)。

2、槐角的主要功能成分包括黄酮类、皂苷、有机酸、鞣质、多糖等。槐角中黄酮类具有抗炎、抗氧化、止血、降压、抗病毒、抑制醛糖还原酶的作用;其中的黄酮苷、芸香苷及槲皮素有良好的抗炎作用(段亚辉,王明帅,刘华石等.槐角的本草考证与化学成分、药理作用研究进展[j].中国民族民间医药,2023,32(21):71-78)。异黄酮类化合物也是槐角活性成分之一,含量0.1%-0.5%(guo tl,chen y,xu hs,et al.gut microbiome in neuroendocrineand neuroimmune interactions:the case of genistein[j].toxicol.appl.pharm.,2020,402:115130-115140)。包括染料木素、槐属苷、槐属双苷、染料木素-7,4'-双葡萄糖苷等(参见陈钇洁,欧嘉瑶,王彩娥等.槐角化学成分分析研究进展[j].化学工程与装备,2022(03):212-213)。

3、中药山豆根又称广豆根、壤笃岜,是广西道地药材之一,来源于豆科植物越南槐(sophora tonkinensis gagnep.)的干燥根和根茎。“山豆根”之名首载于宋代《开宝本草》。山豆根富含黄酮、二氢黄酮、异黄酮等化合物,发现的已有108种(傅月朦,余登香,王淑娜等.山豆根黄酮类成分药理作用及机制研究进展[j].中草药,2022,53(19):6234-6244.)。山豆根黄酮类对自由基具有良好的清除作用,对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌也有明显抑制作用。现代药理学研究表明山豆根具有良好的抗肿瘤活性,可通过多成分、多靶点、多途径抑制肿瘤细胞增殖、分化、迁移和诱导凋亡,对多种类型的恶性肿瘤均有较好的抗癌效果,具有较高的药用价值(张胜利,王超众,闫广利等.山豆根抗肿瘤活性成分及其作用机制研究进展[j].中草药,2023,54(20):6844-6855.),而染料木素作为山豆根中的一种异黄酮,也具有重要的研究意义。

4、此外,染料木素与17-β-雌二醇具有相同的酚环碱基,因此赋予了其与性激素结合蛋白和雌激素受体结合的能力(ganai aa,farooqi h.bioactivity of genistein:areview of in vitro and in vivo studies[j].biomed pharmacother,2015,76:30-38)。染料木素还与雌激素的结构相似,雌激素会影响成骨细胞负责的骨形成与破骨细胞负责的骨吸收之间的平衡状态,临床上被挖掘有预防和治疗骨质疏松症的作用。染料木素可以通过竞争性结合与雌二醇相同的受体来提高雌激素活性(徐梓轩,杨杨,边鑫等.染料木素的代谢转化及功能活性研究进展[j].食品安全质量检测学报,2022,13(05):1359-1366),因此染料木素是一种安全的植物雌激素。

5、

6、染料木素还可有效预防心血管疾病、抑制肿瘤、抗骨质疏松、改善代谢疾病和炎症。在医药中主要用于治疗妇女病和老年性骨质疏松症(参见中国专利cn101497594a)。此外在抗癌(sanjeev banerjee et al,2005,molecular evidence for increasedantitumoractivity of gemcitabine by genistein invitro and invivo using an orthe topic model of pancreatic cancer[j].cancer res.2005,65:9064-9072)、抗炎、阵痛、降尿酸(参见黄敬群等.染料木素抗炎、镇痛、降尿酸作用实验研究[j].西北药学杂志,2001,26(3):193-195)、降血脂(金永生,刘超美.金雀异黄素的药理作用[j].国外医药与植物药分册等,2002,17(5):191-193)、体外抗肝纤维化(李建芳,陈必成等.染料木素对硫代乙酰胺诱导的肝纤维化大鼠pdgf-bb表达的影响[j].肝胆胰外科杂志,2009,21(3):118-125)等方面都具有明显的生物活性。wright等通过研究大鼠脂肪细胞发现,染料木素对以glut4为基础介导胰岛素刺激的葡萄糖转运具有抑制作用(wright dc,geiger pc,han dh,et al.are tyrosine kinases involved in mediating contraction-stimulatedmuscle glucose transport[j].am j phys endocrinol metab,2006,290(1):123-128),还能够改善大鼠血清胰岛素和葡萄糖水平(elkordy ea,alshahrani am.effect ofgenistein,a natural soy isoflavone,on pancreaticβ-cells of streptozotocin-induced diabetic rats:histological and immunohistochemical study[j].j microscultrastruct,2015,3(3):108-119)。

7、由染料木素转化而成的5,7,8,4’-四羟基异黄酮是酪氨酸酶的有效抑制剂(参见陈育如,张玉千,玄燕等.cn102277304b公开了一株棘孢曲霉菌株及用该菌株制备5,7,8,4’-四羟基异黄酮的方法,具有很强的酪氨酸酶抑制活性。有学者使用uhplc-ltq-orbitrap质谱法建立了一种有效的策略来分析大豆苷元在大鼠中的代谢,结果表明:染料木素在大鼠体内的主要代谢途径为葡萄糖醛酸化、葡萄糖结合、羟基化、还原反应、甲基化、硫酸酯化及其复合反应(zhao wj,liang yy,wang zj,et al.structural elucidation ofgenistein metabolitesin rats based on uhplc-ltq-orbitrap mass本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种将染料木素经一步生物转化为两种黄酮化合物的方法,其特征在于,所述方法包括将染料木素底物加入到产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物中,加入糖基供体后同步转化,产物经分离纯化,分别得到染料木素-7-O-β-(6”-O-琥珀酰)-D-葡萄糖苷和染料木素-7,4'-O-二(6”-O-琥珀酰)-D-葡萄糖醛酸。

2.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,或枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis和棘孢曲霉的混合菌,所述糖基转移酶为环糊精葡萄糖基转移酶,所述糖基供体为糊精、环糊精、蔗糖或乳糖。

3.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述染料木素底物为染料木素,或含染料木素及衍生物的植物的提取物。

4.根据权利要求3所述的转化方法,其特征在于,所述植物为槐角或山豆根。

5.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物的加入形式为产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物菌株或菌液或菌粉,或产葡萄糖苷酶、糖基转移酶和琥珀酰基转移酶的微生物酶粉。

6.根据权利要求5所述的转化方法,其特征在于,所述染料木素底物的浓度为0.1-350g/L,接入微生物菌液的体积或重量为染料木素底物体积或重量的0.1%-10%;或者加入微生物菌粉量为染料木素底物质量的0.05%-10%;或者加入的微生物酶粉量为染料木素底物质量的0.01%-5%。

7.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述糖基供体加量为染料木素底物当量的1-6倍。

8.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述同步转化是在15-45℃,180-220r/min条件下转化2-96h。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分离纯化是采用硅胶柱层析、大孔树脂、聚酰胺树脂、制备液相色谱或高效逆流色谱进行分离纯化。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述大孔树脂为D101、AB-8、DA201D、LSA-20、LSD-280、XDA-8D、HPD-500、LSA-10、XAD-1的一种或几种。

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【技术特征摘要】

1.一种将染料木素经一步生物转化为两种黄酮化合物的方法,其特征在于,所述方法包括将染料木素底物加入到产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物中,加入糖基供体后同步转化,产物经分离纯化,分别得到染料木素-7-o-β-(6”-o-琥珀酰)-d-葡萄糖苷和染料木素-7,4'-o-二(6”-o-琥珀酰)-d-葡萄糖醛酸。

2.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物为枯草芽孢杆菌bacillus subtilis,或枯草芽孢杆菌bacillussubtilis和棘孢曲霉的混合菌,所述糖基转移酶为环糊精葡萄糖基转移酶,所述糖基供体为糊精、环糊精、蔗糖或乳糖。

3.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,所述染料木素底物为染料木素,或含染料木素及衍生物的植物的提取物。

4.根据权利要求3所述的转化方法,其特征在于,所述植物为槐角或山豆根。

5.根据权利要求1所述的转化方法,其特征在于,产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥珀酰基转移酶的微生物的加入形式为产葡萄糖苷酶、糖基转移酶或琥...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈育如宋永辉高梦楠冯志营廖学巍陈琼钱者东
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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