[发明专利]用生物转化系统制备正二羟基异黄酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用生物转化系统制备正二羟基异黄酮的方法，且更详细地，为了有效地制备具有优异的抗氧化功能和增白效果的正二羟基异黄酮，提供了一种制备正二羟基异黄酮的方法，其中，该方法包括用放线菌微生物，特别是阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)、皮疽诺卡菌(Nocardiafarcinica)或林可链霉菌(Streptomyces lincolnesis)，以生物转化大豆黄酮和染料木素。

背景技术

异黄酮是一种植物化合物，主要存在于黄豆中，以含有异黄酮作为苷元的糖苷的形式存在，并且在发酵过程中通过微生物代谢而转化为苷元。异黄酮公知具有抗癌、抗氧化、抗动脉粥样硬化、降血糖和预防骨质疏松的效果，而且相关研究很活跃。异黄酮中，特别是7，8，4’-三羟基异黄酮、7，6，4’-三羟基异黄酮、7，3’，4’-三羟基异黄酮和7，5，3’，4’-四羟基异黄酮，属于正二羟基异黄酮(ODIs)，由于相比其它异黄酮具有更高的抗氧化性能，因此具有更高的价值，但难以化学合成。

大豆黄酮和染料木素是许多植物和豆类中都有的双酚植物雌激素。据报导，这些化合物具有抗氧化、抗微生物和金属螯合效应(Middleton等.，1992；Dixon等.，2002)。而且，这些化合物用作人类健康的医学的或化学的治疗剂(Foti等，2005)。近来，位点特异的羟基化产物的关注度正在上升。据报导，与大豆黄酮和染料木素相比，正位-特异的羟基化异黄酮具有更高的生物活性(Rufer和Kulling，2006)，且被公知为具有抗炎和抗过敏活性(Rufer和Kulling，2006)。此外，它们是酪氨酸激酶的抑制剂，具有抗癌属性(Akiyama等.，1987)，并被用作潜在的酪氨酸酶抑制剂和脂肪氧合酶抑制剂(Chang等，2005；Voss等，1992)。另外，已有报导其用作减少诱发肿瘤相关疾病的化合物的用途(Klus和Barz，1995；Coward等，1993)。这种羟基化产物难以通过有机化学的方法合成，所以只能通过从天然材料中提取或生物合成的方法得到。

如上所述，羟基化的异黄酮只能通过从天然材料中提取或通过微生物生物合成而分离和纯化得到。在从天然材料中提取的情况下，作为异黄酮的主要化合物，大豆黄酮和染料木素可以容易地得到，但是大豆黄酮和染料木素的羟基化形式却不能如此得到。换言之，黄豆和植物中含有的正二羟基异黄酮得到的产率低，而且通过微生物对他们进行生物合成的研究较少。

在现有技术中，已经分析了从天然材料中低产率地提取羟基化的化合物和用微生物获得低活性的羟基化的化合物，但是还未有通过微生物生产正二羟基异黄酮的报导。此外，已经报导了正二羟基异黄酮与动物肝脏细胞的反应性，但是由于低反应性导致产量仍然很低(Kulling等，2001)。

发明内容

因此，本发明人发现具有抗氧化功能和增白效果的正二羟基异黄酮可以通过用放线菌微生物(特别是阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)，皮疽诺卡菌(Nocardia farcinica)或林可链霉菌(Streptomyces lincolnesis)生物)转化大豆黄酮和染料木素而有效地制备，从而完成本发明。

因此，本发明的目的是为了提供一种通过生物转化大豆黄酮和染料木素来制备正二羟基异黄酮的方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种通过用放线菌微生物(特别是链霉菌属(Streptomyces sp.)或诺卡菌属(Nocardia farcinica)的微生物)生物转化大豆黄酮和染料木素来制备正二羟基异黄酮(ortho-dihydroxyisoflavones)的方法。

根据本发明，可以提供一种特异地生产和积累作为抗氧化物质或增白物质的ODIs的制备方法，其中，该方法使用放线菌类微生物，并生物合成出修饰的化合物。本发明将会成为科学领域和工业应用中具有高附加值的发明。

附图说明

图1表示各种测试物质的HPLC分析结果。(1)：作为代谢物的7，3’，4’-三羟基异黄酮；峰(2)：作为底物的大豆黄酮；峰(3)：作为代谢物的7，5，3’，4’-四羟基异黄酮；以及峰(4)：作为底物的染料木素。HPLC分析在以下条件下进行：UV：254nm；流速：1ml/min；且使用的溶剂：ACN∶DW＝3∶7(含有1％TFA)。

图2表示7，3’，4’-三羟基异黄酮的NMR分析结果。

图3表示7，5，3’，4’-四羟基异黄酮的NMR分析结果。