SU1158048A3 - Method of obtaining k monacolin possessing antihypercholesterol effect - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНАКОЛЙНА К,, ОБЛДЦАЮЛСЕГО АНТИПШЕРХОЛЕСТЕРИМИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ общей формулы НО. о заключающийс  в том, что Monascus ruber 1005 (FERM - Р4822) выращиваютв питательной среде, cor держащей источник азота, углерода и минеральные соли, в аэробных услови х при 20г35лС ,с. последующим вьзделением целевого продукта из,купьтуральной жидкости. со CZ ел 00METHOD OF OBTAINING MONACOLINE TO THE OXIDATION OF ANTI-SCHOLHOLESTERYMICHESKY EFFECT OF THE GENERAL FORMULA BUT. About the fact that Monascus ruber 1005 (FERM - P4822) is grown in a nutrient medium containing a source of nitrogen, carbon and mineral salts, under aerobic conditions at 20 ° C, p. the subsequent distribution of the target product from the cupral liquid. with CZ ate 00

Description

мер, продуцирующий монаколин К микроорганизм может быть йначале культивирован на подход щей .среде, а затем полученные микроорганизмы могут быть собраны и использованы дл  инокул ции и культивированы на другой культуральной среде дл  нарабатьгоани  требуемого монаколина К; культуральные среды, используемые дл  размножени  микроорганизма и дл нарабатывани  минаколина К, могут быть идентичными или равными.measures that produce monacolin K the microorganism can be first cultured on a suitable medium, and then the microorganisms obtained can be collected and used for inoculation and cultured on another culture medium to accumulate the desired monacolin K; the culture media used to propagate the microorganism and to produce minicolin K may be identical or equal.

Может использоватьс  люба  извес на  культуральна  среда, пригодна  дл  культивации грибов, при условии что она содержит необходимые питательные материалы, особенно источник усваиваемого углерода и источник усваиваемого азота. Примерами подход щих источников усваиваемого углерода  вл ютс  глюкоза, мальтоза декстрин, крахмал, лактоза саха роза и глицерин, из которых предт почтительны дл  производства монак/лина К глюкоза, глицерин и крахмал. Примерами подход щих источников усваиваемого азота  вл ютс  пептон, м сной экстракт, дрожжи, дрожжевой экстракт, соева  мука, арахисова  мука, жидкость после замачивани  кукурузы, рисовые отруби и неорганические источники азота, из которы предпочтителен пептон. При производстве монаколина К неорганическа  соль и/или соль металла могут быть, если это необходимо, добавлены к культуральной среде. Кроме того, если требуетс , может быть добавлено небольшое количество т желого металла.Any kind of lime can be used on a culture medium suitable for the cultivation of fungi, provided that it contains the necessary nutritional materials, especially a source of assimilable carbon and a source of assimilable nitrogen. Examples of suitable sources of digestible carbon are glucose, maltose dextrin, starch, lactose, sugar and glycerol, of which glucose, glycerin and starch are suitable for monac / lin K production. Examples of suitable sources of assimilable nitrogen are peptone, meat extract, yeast, yeast extract, soybean flour, peanut flour, liquid after soaking corn, rice bran and inorganic nitrogen sources, of which peptone is preferred. In the production of monacolin K, an inorganic salt and / or metal salt may, if necessary, be added to the culture medium. In addition, if required, a small amount of heavy metal may be added.

Микроорганизм предпочтительно культивируют в аэробных услови х с использованием известных методов культивации, например, твердой культуры , встр хиваемой культуры или культуры в услови х аэрации и перемешивани . Микроорганизм растет в широком температурном диапазоне, например 7-40 С, но с точки зрени  производства монаколина К более предпочтительна температура культивации 20-30 С. Во врем  культивации микроорганизма нарабатывание монаколина К может контролироватьс  отбором культурной 55 среды и измерением физиологической активности монаколина К вкультуральной среде с применением описанных тесТОВ . Культиваци  может быть затем продолженадо накоплени  в культуральной среде существенного количест монаколина К, после чего монаколин К может быть вьщелеи и извлечен из культурального бульона с помощью любой подход щей комбинации методик выделени , выбранньк с учетом его физических и.химических свойств. Например, возможно применение любого или всех нижеследующих методов выделни : экстракци  раствора из культурального бульона гидрофильным растворителем (например, диэтиловым эфиром, этилацетатом, хлороформом или бензолом); экстракци  организма гидрофильным растворителем (таким ка ацетон или спирт); концентрирование; растворение в более пол рном растворителе (например, ацетон или спирт); удаление примесей менее пол рным растворителем (таким как петролейный эфир или гексан); гель-фильтраци  через колонку с таким материалом как сефадекс; абсорбционна  хроматографи  с использованием активированного угл  или силикагел , и т.п. Путем применени  подход щей комбинации , этих методов требуемый монаколин К может быть выделен из культурального бульона в виде чистого вещества.The microorganism is preferably cultured under aerobic conditions using known cultivation methods, for example, solid culture, agitated culture, or culture under aeration and mixing conditions. The microorganism grows in a wide temperature range, for example, 7–40 ° C, but from the point of view of monacolin K production, the preferred cultivation temperature is 20–30 C. During the cultivation of the microorganism, the production of monacolin K can be controlled by selecting the culture medium 55 and measuring the physiological activity of the monacolin K into the culture medium using the described testov. Cultivation can then be continued to accumulate a significant amount of monacolin K in the culture medium, after which monacolin K can be extracted and removed from the culture broth using any suitable combination of isolation techniques, taking into account its physical and chemical properties. For example, any or all of the following isolation methods may be used: extraction of the solution from the culture broth with a hydrophilic solvent (for example, diethyl ether, ethyl acetate, chloroform or benzene); extraction of the body with a hydrophilic solvent (such as acetone or alcohol); concentration; dissolving in a more polar solvent (e.g. acetone or alcohol); removing impurities with a less polar solvent (such as petroleum ether or hexane); gel filtration through a column with such material as Sephadex; absorption chromatography using activated carbon or silica gel, and the like. By applying the appropriate combination of these methods, the desired monacolin K can be isolated from the culture broth as a pure substance.

Монаколин К, в том виде как он выделен из -культурального бульона Monascus ruber штамм 1005, характе ризуетс  следующими свойствами (сери  А) .Monacolin K, as it is isolated from the Monascus ruber α -culture broth strain 1005, is characterized by the following properties (series A).

Цвет и форма: бесцветные .кристаллы .Color and shape: colorless. Crystals.

Точка плавлени : 157-159 С (с разложением).Melting point: 157-159 ° C (with decomposition).

Элементарный анализ, %: С 71,56; Н 8,85; О 19,59.Elementary analysis,%: C 71,56; H 8.85; About 19.59.

Молекул рна  масса: 404 (по данным масс-спектрометрии).Molecular weight: 404 (according to mass spectrometry).

Молекул рна  формула: С is уMolecular formula: C is y

УФ-спектр поглощени  (метанол): максимумы на 232, 238 и 246 нм.UV absorption spectrum (methanol): maxima at 232, 238 and 246 nm.

ИК-Спектр поглощени  (KB г).IR Absorption Spectrum (KB g).

ЯМР-спектр (протонный 60 МГц; в дейтерированном хлороформе с использованием тетраметилсилина в качестве внутреннего стандарта). ЯМР-спектр ( С; в дейтерированном метаноле). Растворимость: растворим в низших спиртах (например, метаноле, этаноле и пропаноле), ацетоне, хлороформе. этилацетате и бензоле. Нерастворим в петролейном эфире и гексане. Удельное вращение: + 307,6 (, метанол). Тонкослойна  хроматографи ; Rf 0,47 Г№ 5715 Кизельгель ( силикагель (фирма Мерк энд Ко.), про вление смесью 4:1 метиленхлори ацетон, детектирование в виде УФ-по глощаемой массы, 50% (об./об.) серн кислота (цвет от бледно-красного до красновато-коричневого про вл етс  при нагревании) или иодом}. Пример 1. Monascus ruber штамм 1005 инокулируют на жидкую культуральную среду, содержащую 6 об.% глюкозы , 2,5 об.% пептона, 0,5 об.% жидкости после замачивани  кукурузы и 0,5 .вес./об.% хлорида аммони . Культивацию продолжают в аэробных услови х при 28°С в течени 10 сут. Результирующий фильтрат (5 культурального бульона довод т до рН 3 добавлением 6 н хлористоводородной кислоты, а затем экстрагирую равным объемом этилацетата. Растворитель из экстракта отгон ют при пониженном давлении и результирующи остаток раствор ют в 100 мл бензола Нерастворимое вещество отфильтровывают . Фильтрат дважды промывают, кажды раз 100 мл 5 вес./об.% водным раствором бикарбоната натри . Затем к промытому фильтрату добавл ют 100 м 0,2 н цодного раствора гидроокиси натри  и смесь перемешивают при комнатной температуре. После подтве ждени  исчезновани  монаколина К из бензольного сло  данными ТСХ отдел  водный слой. рН водного сло  затем довод т до рН-3 добавлением 6 н хлористоводородной кислоты и резуль тирующий раствор дважды экстрагирую каждый раз 100 мл этилацетата. Экст ракт упаривают до сухого остатка пр пониженном давлении, получа  260 мг масла. Монаколин К способен снижать уровень содержани  холестерина в крови и Печени. Пример 2. Снижение уровн  содержани  холестерина в крови и печени крыс. Используют крыс породы ВистарИмa ити , кажда  особь весом около 300 г. Испытани  провод т на группа крыс, кажда  группа насчитывает по 5 животных. Каждому животному знгтривенно делают инъекцию 300 мг/кг Тритона (товарное наименование дл  материала, повьшающего уровень содержани  холестерина в крови) при одновременном введении 10 мг/кг монаколина К либо перорально, либо внутрибрюшинно. Спуст  20 ч после перорального введени  или 14 ч после внутрибрюшинного введени  крыс умерщвл ют путем обескровливани , кровь н печень собирают и обычными методами определ ют уровень содержани  холестерина в них. В результате установлено, что уровень содержани  холестерина в крови ниже по сравнению с контрольной группой животных, которой ввод т лишь Тритон WR-1339, на 22,4% в случае перорального введени  и на 23,9% в случае внутрибрюшинного введени . Уровень содержани  холестет рина в печени снижен на 16,7% у животных , которым монаколин К ввод т перорально. Пример 3. Сни сение уровн  содержани  холестерина в крови у кроликов. Используют подопытных животных кроликов , имеющих вес тела 2,7 2 ,9 кг. Каждому кролику перорально ввод т 1 мг/кг монаколина К дважды в сутки (утром и вечером) непрерывно в течение 5 сут. Перед введением и на третий и п тый день после введени  собирают кровь из ушной вены и определ ют содержание холестерина в сыворотке крови. В результате получено, что содержание холестерина на третий и п тый день после введени  монаколина К на 15 и 29% соответственно ниже уровн  до введени  минаколина К. Монаколин К обеспечивает 50%-ное ингибирование биосинтеза холестерина при концентрации 0,002 мкг/мл с помощью эксперимента, в котором уксусную кислоту ввод т в реакцию с ферментом из печени крыс. Обнаружено, что Монаколин К ингибирует ИМ С-6оА редуктазу , котора   вл етс  регулирующим скорость ферментом биосинтеза холестерина , и что он конкурентно ингибирует субстратную НМ G-CoA и имеет К, - значение, равное 5, М. К - значение представл ет собой константу ингибировани  и, более конкретно , константу диссоциации комплекса фермент-ингибитор. Эту величину получают умножением концентраций 711580 фермента и ингибитора с делением на концентрацию комплекса ферментингибитор . В дополнение к высокоценному5 ингибиторному эффекту в отношении биосинтеза холестерина монаколин К характеризуетс  крайне низкой токсичностью . Так, остра  пероральна  токсичность (LDjo ) монаколина К дл Ю 488 мьппей составл ет 1 г/кг веса тела или еще большую величину, Монаколин К может быть введен перорально или парэнтерально в виде капсул, таблеток, препаратов дл  инъекций шти в виде любого другого известного состава, Таким образом получают препарат монаколин К, обладающий антигипер-. холестеримическим действием.NMR spectrum (proton 60 MHz; in deuterated chloroform using tetramethylsiline as an internal standard). NMR spectrum (C; in deuterated methanol). Solubility: soluble in lower alcohols (for example, methanol, ethanol and propanol), acetone, chloroform. ethyl acetate and benzene. Insoluble in petroleum ether and hexane. Specific rotation: + 307.6 (, methanol). Thin layer chromatography; Rf 0.47 Г№ 5715 Kieselgel (silica gel (Merck & Co.), a mixture of 4: 1 methylene chloride and acetone, detection in the form of UV absorbed mass, 50% (v / v) sulfuric acid (color from pale red to reddish brown appears when heated) or iodine}. Example 1. Monascus ruber strain 1005 is inoculated onto a liquid culture medium containing 6% by volume glucose, 2.5% by volume peptone, 0.5% by volume. % liquid after soaking maize and 0.5% w / v% ammonium chloride. Cultivation is continued under aerobic conditions at 28 ° C for 10 days. The resulting filtrate (5 culture The broth is adjusted to pH 3 with 6N hydrochloric acid and then extracted with an equal volume of ethyl acetate. The solvent is distilled off from the extract under reduced pressure and the resulting residue is dissolved in 100 ml of benzene. The insoluble matter is filtered. The filtrate is washed twice with 100 ml of 5 weight each The aqueous solution of sodium bicarbonate. Then 100 m of a 0.2N sodium hydroxide solution of sodium hydroxide is added to the washed filtrate and the mixture is stirred at room temperature. After confirming the disappearance of monacolin K from the benzene layer by TLC, the aqueous layer is separated. The pH of the aqueous layer was then adjusted to pH-3 with 6N hydrochloric acid and the resulting solution was extracted twice with 100 ml of ethyl acetate each time. The extract was evaporated to dryness under reduced pressure to obtain 260 mg of oil. Monacolin K can reduce cholesterol in the blood and liver. Example 2: Reducing the level of cholesterol in the blood and liver of rats. WistarIma rats were used, each weighing about 300 g. Tests were carried out on a group of rats, each group consisting of 5 animals. Each animal is injected with 300 mg / kg Triton (trade name for a material that increases blood cholesterol levels) with the simultaneous administration of 10 mg / kg monacolin K, either orally or intraperitoneally. Twenty hours after oral administration or 14 hours after intraperitoneal administration, the rats are killed by exsanguination, blood is collected from the liver and the cholesterol level in them is determined by conventional methods. As a result, it was found that the level of cholesterol in the blood is lower compared with the control group of animals to which only Triton WR-1339 is administered, by 22.4% in the case of oral administration and by 23.9% in the case of intraperitoneal administration. The level of cholestat rin in the liver is reduced by 16.7% in animals in which monacolin K is administered orally. Example 3. Reduction of blood cholesterol levels in rabbits. Experimental rabbits with a body weight of 2.7 2, 9 kg are used. 1 mg / kg of monacolin K was orally administered to each rabbit twice a day (in the morning and in the evening) continuously for 5 days. Before administration and on the third and fifth day after administration, blood is collected from the ear vein and the serum cholesterol content is determined. As a result, the cholesterol content on the third and fifth day after administration of monacolin K was obtained by 15 and 29%, respectively, lower than before administration of minicolin K. Monacolin K provides 50% inhibition of cholesterol biosynthesis at a concentration of 0.002 µg / ml using an experiment wherein acetic acid is reacted with a rat liver enzyme. Monacolin K was found to inhibit MI C-6oA reductase, which is a rate-regulating enzyme for cholesterol biosynthesis, and that it competitively inhibits substrate NM G-CoA and has K, a value equal to 5, M. K - value is a constant inhibiting and, more specifically, the dissociation constant of the enzyme-inhibitor complex. This value is obtained by multiplying the concentrations 711580 of the enzyme and inhibitor dividing by the concentration of the enzyme inhibitor complex. In addition to the highly valuable 5 inhibitory effect on cholesterol biosynthesis, monacolin K is characterized by extremely low toxicity. Thus, acute oral toxicity (LDjo) monacolin K for H 488 menspeps is 1 g / kg body weight or even greater, Monacolin K can be administered orally or parenterally in the form of capsules, tablets, injectable drugs in the form of any other known composition, So get the drug monacolin K, which has antihyper-. cholesteric effect.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНАКОЛИНА К, ι ОБЛАДАЮЩЕГО АНТИГИПЕРХОЛЕСТЕРИМИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ общей формулы >METHOD FOR PRODUCING MONACOLINE K, ι POSSESSING ANTI-HYPERCHOLESTERIMIC ACTION of the general formula> 1158048 21158048 2