Спосіб одержання екстракту хмелю, який збагачений 8-пренілнарингеніном відносно 6-пренілнарингеніну, застосування екстракту хмелю, харчова добавка та косметична композиція, що включає екстракт хмелю
Номер патенту: 86607
Опубліковано: 12.05.2009
Автори: Хейерік Арне, Маес Франсіс, де Кеукелеіре Деніс
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання екстракту хмелю, який збагачений 8-пренілнарингеніном відносно 6-пренілнарингеніну, який відрізняється тим, що спосіб включає стадії піддавання хмелю або хміль-продукту (1) реакції ізомеризації в присутності води як розчинника й у присутності основи та (2) принаймні одній екстракції, доки не буде одержаний екстракт, що містить 6-пренілнарингенін і 8-пренілнарингенін, у якого відношення (8-пренілнарингенін х 100 %)/(8-пренілнарингенін + 6-пренілнарингенін) становить принаймні 50 %, більш прийнятно принаймні 60 %, ще більш прийнятно принаймні 75 %.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять у воді як у розчиннику.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять в лужних умовах, що відповідає концентрації КОН принаймні 0,1 %, більш прийнятно принаймні 0,5 %, ще більш прийнятно 1 %, найбільш прийнятно принаймні 5 мас. %.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що перед тим, як піддати хміль або хміль-продукт принаймні одній екстракції та реакції ізомеризації, хміль або хміль-продукт піддають екстракції в присутності рідкого або надкритичного СО2 або принаймні одного практично неполярного органічного розчиннику, після чого виділяють залишок, який містить екстракт, збагачений преніловими флавоноїдами.
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що він додатково включає змішування екстракту хмелю, отриманого за допомогою принаймні однієї екстракції та реакції ізомеризації, з екстрактом хмелю, збагаченого ксантогумолом.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації та принаймні одну екстракцію продовжують, доки не буде отриманий екстракт, що містить принаймні 0,15 мас. %, більш прийнятно принаймні 0,33 мас. % 8-пренілнарингеніну, і принаймні 3мас. %, більш прийнятно принаймні 10 мас. % ксантогумолу.
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації та принаймні одну екстракцію продовжують, доки не буде отриманий екстракт, у якого співвідношення ксантогумол/8-пренілнарингенін становить принаймні 10, більш прийнятно принаймні 30.
8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що як хміль-продукт застосовують хміль-продукт, підданий додатковій стадії екстракції водою та/або принаймні одним неполярним органічним розчинником, після чого виділяють залишок, який містить екстракт, збагачений преніловими флавоноїдами.
9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що принаймні одну екстракцію проводять щонайменше одним органічним розчинником, який вибирають з групи спиртів, водовмісних спиртів, кетонів, водовмісних кетонів або ефірів або їх сумішей, або підлуженою водою.
10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять при температурі у діапазоні між температурою замерзання й температурою кипіння реакційної суміші, більш прийнятно при кімнатній температурі.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять при значенні температури між кімнатною температурою і 60 °С, більш прийнятно приблизно при кімнатній температурі.
12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять в інертній атмосфері.
13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять протягом часу у діапазоні між 0,25 і 4 год.
14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що він додатково включає стадію змішування збагаченого екстракту хмелю, отриманого за допомогою принаймні однієї екстракції та реакції ізомеризації, з екстрактом хмелю, збагаченого 8-алкілнарингеніном, більш прийнятно 8-ізопентилнарингеніном.
15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що екстракт хмелю, збагачений 8-ізопентилнарингеніном, одержують у спосіб, що включає стадії:
(a) піддавання екстракту хмелю, збагаченого ксантогумолом, реакції ізомеризації для перетворення ксантогумолу на ізоксантогумол;
(b) піддавання екстракту, отриманого на стадії (a), реакції каталітичної гідрогенізації для перетворення ізоксантогумолу на дигідроізоксантогумол;
(c) піддавання екстракту, отриманого на стадії (b), реакції деметилування для перетворення дигідроізоксантогумолу на 8-ізопентилнарингенін.
16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації на стадії (a) проводять в лужних умовах.
17. Спосіб за пп. 14-16, який відрізняється тим, що екстракт хмелю, збагачений 8-алкілнарингеніном, одержують шляхом додавання синтетичного 8-алкілнарингеніну, більш прийнятно синтетичного 8-ізопентилнарингеніну.
18. Екстракт хмелю, що включає суміш 8-пренілнарингеніну та 6-пренілнарингеніну, в якому відношення (8-пренілнарингенін х 100 %)/(8-пренілнарингенін + 6-пренілнарингенін) становить принаймні 50 %, більш прийнятно принаймні 60 %, ще більш прийнятно принаймні 75 %.
19. Екстракт хмелю за п. 18, який відрізняється тим, що він включає суміш ксантогумолу й 8-пренілнарингеніну, в якому вагове відношення ксантогумолу до 8-пренілнарингеніну становить принаймні 10, більш прийнятно принаймні 20, ще більш прийнятно принаймні 30.
20. Екстракт хмелю за п. 18 або 19, який відрізняється тим, що він включає принаймні 0,15 мас. %, більш прийнятно принаймні 0,33 мас.% 8-пренілнарингеніну, і принаймні 3мас. %, більш прийнятно принаймні 10 мас. % ксантогумолу.
21. Екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-20, який відрізняється тим, що він додатково включає ізоксантогумол.
22. Екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-21, який відрізняється тим, що він додатково включає 8-алкілнарингенін, більш прийнятно 8-ізопентилнарингенін.
23. Застосування екстракту хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракту хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17, для виготовлення медикаменту або фітофармацевтичного препарату, у якого можлива проліферативна активність, спричинена естрогенною активністю 8-пренілнарингеніну, інгібується (або врівноважується) антипроліферативною активністю ксантогумолу.
24. Застосування екстракту хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракту хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17, для виготовлення медикаменту або фітофармацевтичного препарату для лікування або профілактики одного зі станів, симптомів, скарг або захворювань, викликаних порушенням гормонального балансу естрогенної природи.
25. Застосування за п. 24, у якому стан, симптом, скарга або захворювання, викликане порушенням гормонального балансу естрогенної природи, являє собою менопаузу.
26. Застосування екстракту хмелю за п. 24, у якому захворювання являє собою остеопороз.
27. Застосування екстракту хмелю за п. 24, у якому захворювання вибране із групи, що складається з залежних від статевих гормонів різновидів раку, серцево-судинних захворювань, дисфункції простати, раку товстої кишки.
28. Харчова композиція/добавка, що включає екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракт хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17.
29. Косметична композиція, що включає екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракт хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17.
Текст
1. Спосіб одержання екстракту хмелю, який збагачений 8-пренілнарингеніном відносно 6пренілнарингеніну, який відрізняється тим, що спосіб включає стадії піддавання хмелю або хмільпродукту (1) реакції ізомеризації в присутності води як розчинника й у присутності основи та (2) принаймні одній екстракції, доки не буде одержаний екстракт, що містить 6-пренілнарингенін і 8пренілнарингенін, у якого відношення (8пренілнарингенін х 100%)/(8-пренілнарингенін + 6пренілнарингенін) становить принаймні 50%, більш прийнятно принаймні 60%, ще більш прийнятно принаймні 75%. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять у воді як у розчиннику. 2 (19) 1 3 86607 4 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що принаймні одну екстракцію проводять щонайменше одним органічним розчинником, який вибирають з групи спиртів, водовмісних спиртів, кетонів, водовмісних кетонів або ефірів або їх сумішей, або підлуженою водою. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять при температурі у діапазоні між температурою замерзання й температурою кипіння реакційної суміші, більш прийнятно при кімнатній температурі. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять при значенні температури між кімнатною температурою і 60°С, більш прийнятно приблизно при кімнатній температурі. 12. Спосіб за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять в інертній атмосфері. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації проводять протягом часу у діапазоні між 0,25 і 4 год. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що він додатково включає стадію змішування збагаченого екстракту хмелю, отриманого за допомогою принаймні однієї екстракції та реакції ізомеризації, з екстрактом хмелю, збагаченого 8-алкілнарингеніном, більш прийнятно 8ізопентилнарингеніном. 15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що екстракт хмелю, збагачений 8ізопентилнарингеніном, одержують у спосіб, що включає стадії: (a) піддавання екстракту хмелю, збагаченого ксантогумолом, реакції ізомеризації для перетворення ксантогумолу на ізоксантогумол; (b) піддавання екстракту, отриманого на стадії (a), реакції каталітичної гідрогенізації для перетворення ізоксантогумолу на дигідроізоксантогумол; (c) піддавання екстракту, отриманого на стадії (b), реакції деметилування для перетворення дигідроізоксантогумолу на 8-ізопентилнарингенін. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що реакцію ізомеризації на стадії (a) проводять в лужних умовах. 17. Спосіб за пп. 14-16, який відрізняється тим, що екстракт хмелю, збагачений 8алкілнарингеніном, одержують шляхом додавання синтетичного 8-алкілнарингеніну, більш прийнятно синтетичного 8-ізопентилнарингеніну. 18. Екстракт хмелю, що включає суміш 8пренілнарингеніну та 6-пренілнарингеніну, в якому відношення (8-пренілнарингенін х 100%)/(8пренілнарингенін + 6-пренілнарингенін) становить принаймні 50%, більш прийнятно принаймні 60%, ще більш прийнятно принаймні 75%. 19. Екстракт хмелю за п. 18, який відрізняється тим, що він включає суміш ксантогумолу й 8пренілнарингеніну, в якому вагове відношення ксантогумолу до 8-пренілнарингеніну становить принаймні 10, більш прийнятно принаймні 20, ще більш прийнятно принаймні 30. 20. Екстракт хмелю за п. 18 або 19, який відрізняється тим, що він включає принаймні 0,15 мас. %, більш прийнятно принаймні 0,33 мас.% 8пренілнарингеніну, і принаймні 3мас. %, більш прийнятно принаймні 10 мас. % ксантогумолу. 21. Екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-20, який відрізняється тим, що він додатково включає ізоксантогумол. 22. Екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-21, який відрізняється тим, що він додатково включає 8алкілнарингенін, більш прийнятно 8ізопентилнарингенін. 23. Застосування екстракту хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракту хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17, для виготовлення медикаменту або фітофармацевтичного препарату, у якого можлива проліферативна активність, спричинена естрогенною активністю 8пренілнарингеніну, інгібується (або врівноважується) антипроліферативною активністю ксантогумолу. 24. Застосування екстракту хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракту хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17, для виготовлення медикаменту або фітофармацевтичного препарату для лікування або профілактики одного зі станів, симптомів, скарг або захворювань, викликаних порушенням гормонального балансу естрогенної природи. 25. Застосування за п. 24, у якому стан, симптом, скарга або захворювання, викликане порушенням гормонального балансу естрогенної природи, являє собою менопаузу. 26. Застосування екстракту хмелю за п. 24, у якому захворювання являє собою остеопороз. 27. Застосування екстракту хмелю за п. 24, у якому захворювання вибране із групи, що складається з залежних від статевих гормонів різновидів раку, серцево-судинних захворювань, дисфункції простати, раку товстої кишки. 28. Харчова композиція/добавка, що включає екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракт хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 1-17. 29. Косметична композиція, що включає екстракт хмелю за будь-яким з пп. 18-22 або екстракт хмелю, який одержують у спосіб за будь-яким з пп. 117. Даний винахід стосується способу одержання екстрактів хмелю, збагачених 8пренілнарингеніном відносно до 6 пренілнарингеніну відповідно до преамбули першого пункту формули винаходу. 5 Попередній рівень техніки Хміль містить три основні класи вторинних метаболітів, а саме: хмелеві (гіркі) кислоти, ефірне масло хмелю та поліфеноли хмелю. Хмелеві кислоти й ефірне масло хмелю, а також у малій кількості й низькомолекулярні поліфеноли є найважливішими компонентами хмелю для цілей пивоварства. Екстракти хмелю для пивоварства звичайно одержують шляхом екстрагування хмелю або хміль-продукту рідким або надкритичним СО2 для того, щоб одержати екстракти хмелю, які містять зазначені вище вторинні метаболіти в потрібних пропорціях. Останнім часом значні дослідження були зосереджені на біологічній активності пренілових (пренілованих) флавоноїдів, що являють собою особливий клас поліфенолів. Найбільш важливими преніловими флавоноїдами у свіжому хмелі є халькони, зокрема ксантогумол і десметилксантогумол. Ці халькони є попередниками таких флаванонів, як ізоксантогумол (який утворюється з ксантогумолу), 8-пренілнарингенін і 6-пренілнарингенін (які утворюються з десметилксантогумолу) (див. Фіг.1). 8-пренілнарингенін був ідентифікований як діючий початок естрогенної активності хмелю, що має більшу активність, ніж інші відомі фітоестрогени (Milligan et al., 1999). Крім 8-пренілнарингеніну, інші подібні сполуки з хмелю, такі як 6пренілнарингенін, ізоксантогумол, 6,8дипренілнарингенін і 8-геранілнарингенін (Milligan et al., 2000), виявилися лише слабко естрогенними. Висока естрогенна активність 8пренілнарингеніну була підтверджена при тестуванні in vivo (Milligan et al., 2002). Ксантогумол, з іншого боку, виявився дуже сильним хіміопрофілактичною сполукою проти раку in vitro, що має винятково широкий спектр механізмів інгібування канцерогенезу на стадіях виникнення, розвитку й прогресування раку (Gerhauser et al., 2002). Відповідно до його потенціалу проти виникнення раку, ксантогумол значно модулює активність ферментів, що беруть участь у метаболізмі й детоксифікації канцерогенів, наприклад, ферментів CYP450 (Henderson et al., 2000; Miranda et al., 2000c) і хінонредуктаз (Miranda et al., 2000a). Крім того, як виявилося, ксантогумол здатний поглинати хімічно активні форми кисню, включаючи радикали гідроксилу й пероксилу (Miranda et al., 2000b; Rodriguez et al., 2001), та інгібувати утворення радикала супероксид-аніону й оксиду азоту (Zhao et al., 2003). Як потенційна протидія розвитку раку, ксантогумол виявляє протизапальні властивості шляхом інгібування активності циклооксигенази-1 і циклооксигенази-2 (Gerhauser et al., 2002). Антипроліферативні механізми протидії канцерогенезу на стадії прогресування включають інгібування синтезу ДНК і індукцію зупинки клітинного циклу в S-фазі, апоптоз і індукцію клітинного диференціювання (Miranda et al., 1999; Gerhauser et al., 2002). Крім того, ксантогумол виявився ефективним у наномолярних концентраціях проти викликаних канцерогеном передракових уражень в органній культурі молочної залози миші, тобто на моделі, що служить сполучною ланкою між короткостроковими моделями канцерогенезу in vitro і 86607 6 довгостроковими моделями in vivo (Gerhauser et al., 2002). Вищеописані флавоноїди є другорядними продуктами в процесі пивоварства. В основному вони залишаються в залишку після екстрагування потрібних сполук із хмелю рідким або надкритичним СО2. За нормальних умов пивоварства, в яких використовується цільний хміль, хміль-продукти або певні фракції хмелю, загальна концентрація пренілових флавоноїдів може сягати 4мг на літр пива (Stevens et al., 1999). В DE 19939350 описаний спосіб одержання екстракту хмелю, збагаченого ксантогумолом, відповідно до якого хміль-продукт екстрагують органічним розчинником або підлуженою водою. Перед такою екстракцією хміль-продукт може бути екстрагований водою для вилучення гідрофільних речовин. В якості підхожого органічного розчинника розкритий розчин вода/етанол. Однак нічого не повідомляється про наявність пренілових флавоноїдів в екстракті хмелю. Відповідно до WO 03014287, естрогенну активність екстрактів хмелю слід віднести на рахунок присутності 8-пренілнарингеніну, що виявився сполукою, яка виявляє найбільш значну естрогенну активність. Зазначається, що 6пренілнарингенін також виявляє естрогенну активність, хоча й меншу, ніж 8-пренілнарингенін, і що ксантогумол здатний придушувати клітинний метаболізм і може розглядатися як засіб для профілактики раку. Описано, що екстракти хмелю за WO 03014287 підходять для застосування при профілактиці або лікуванні захворювань, викликаних нестачею естрогенів або порушеннями метаболізму статевих стероїдних гормонів, зокрема естрогенів. В WO 03014287 також описаний спосіб одержання екстракту хмелю, збагаченого такими хальконами й флаванонами, як ксантогумол, ізоксантогумол, 6-пренілнарингенін і 8-пренілнарингенін. Спосіб включає стадії: (1) екстрагування хмелю або хміль-продукту за допомогою С5-С7-алкану або надкритичного СО2 для вилучення гідрофобних речовин, що містяться в хмелі; (2) екстрагування залишку, отриманого на стадії (1), водою для того, щоб вилучити гідрофільні речовини, що містяться в хмелі; і (3) екстрагування залишку, отриманого на стадії (2), органічним розчинником, який вибирають з групи, що складається зі спиртів, водовмісних спиртів, кетонів, водовмісних кетонів або ефірів чи їх сумішей. Концентрації ізоксантогумолу, 6пренілнарингеніну й 8-пренілнарингеніну в отриманому при цьому екстракті хмелю, як виявилося, зростають із підвищенням температури під час екстракції водою на стадії (2). Однак у всіх зразках вагове відношення 8-PN/(8-PN+6-PN) знаходиться в межах 18%-25%. Розкритий у WO 02/085393 екстракт хмелю, як повідомляється, містить не менше 3% мас. пренілових флавоноїдів, зокрема ксантогумолу, ізоксантогумолу й 8-пренілнарингеніну. Однак більша частина екстрактів відповідно до WO 02/085393 не 7 виявляє збільшення естрогенної активності порівняно з традиційним екстрактом, що не піддавався збагаченню. Крім того, не виявлено кореляції між сполукою екстракту й естрогенною активністю. До того ж естрогенна дія не співвідноситься з 8пренілнарингеніном. Також заявлено, що естрогенні властивості екстракту особливо добре виражені, якщо він містить 1-30% мас. ксантогумолу, 0,01-50% мас. ізоксантогумолу й 0,0005-10% мас. 8-пренілнарингеніну. Зазначено, що екстракт хмелю згідно з WO 02/085393 є придатним для виробництва медикаментів, що мають естрогенні властивості, косметичних композицій, харчових добавок і дієтичних препаратів. Hansel and Schultz (1988) описали, що десметилксантогумол і ксантогумол, виділені зі свіжозібраних шишок хмелю, піддається ізомеризації в 5% розчині гідроокису калію в етанолі. Ксантогумол піддавався ізомеризації на ізоксантогумол з виходом в 80%, тоді як ізомеризація десметилксантогумолу давала як 6-пренілнарингенін, так і 8пренілнарингенін, з виходом в 35% і 30%, відповідно. Таким чином, можна одержати співвідношення 8-PN/(8-PN+6-PN), що дорівнює 46%, а це означає, що утворення термодинамічно більш стабільного 6-пренілнарингеніну є більш прийнятним. З іншого боку, Milligan et al. (2002) описали одержання 8-пренілнарингеніну шляхом деметилування ізоксантогумолу, який виділяли після ізомеризації залишку з екстрагованих дихлорметаном висушених шишок хмелю в 5% розчині гідроокису калію в етанолі. Процес деметилування проводили за допомогою трихлориду бору в суміші з ацетонітрилу й дихлорметану та виявили, що вихід становив лише 53%. У ряді патентів, наприклад, US 5 370 897, US 3 839 588 і US 1 246 425, описано, що a-кислоти піддаються процесу лужної ізомеризації при одержанні ізо-a-кислот. Однак екстракти, придатні для такої реакції ізомеризації, в основному одержують шляхом екстракції гексаном, надкритичним або рідким двоокисом вуглецю в якості розчинників для екстракції. Оскільки такі екстракти не містять ані ксантогумолу, ані десметилксантогумолу, піддані ізомеризації екстракти позбавлені відповідних пренілових флаванонів. Більше того, в US 1 274 678 розкрито, що якщо вихідний екстракт, який містить a-кислоти, отриманий шляхом екстрагування бензолом, то необхідно вилучити пренілові флавоноїди - ксантогумол та ізоксантогумол, оскільки вони заважають процесу одержання. Таким чином, ці результати щодо ізомеризації в лужному середовищі не стосуються даного винаходу. Незважаючи на те, що були розроблені способи збагачення екстрактів хмелю преніловими флавоноїдами, донині не знайдені способи одержання екстрактів хмелю, у яких буде переважати сильно естрогенний 8-пренілнарингенін порівняно з його ізомером - 6-пренілнарингеніном. Тому мета даного винаходу полягає у розробці способу одержання екстракту хмелю із кращим виходом 8-пренілнарингеніну, зокрема способу, у якому буде відбуватися переважне збагачення 8 86607 8 пренілнарингеніном порівняно з його ізомером - 6пренілнарингеніном. Ще однією метою даного винаходу є одержання екстрактів хмелю з певним і оптимізованим складом з усіх істотних пренілових флавоноїдів або їх похідних з урахуванням їх біологічної активності. Згідно з даним винаходом це досягається за допомогою способу, що проявляє технічні ознаки описової частини першого пункту формули винаходу. Спосіб цього винаходу відрізняється тим, що хміль або хміль-продукт піддається (1) реакції ізомеризації в присутності води як розчинника й у присутності деякої кількості основи та (2) принаймні одній екстракції. У способі даного винаходу більш прийнятно застосовується вода в якості розчинника при реакції ізомеризації. Мається на увазі, що хміль або хміль-продукт включає будь-які різновиди обробленого хмелю, наприклад, штабельований хміль або будь-який екстракт хмелю або будь-які вижимки із хмелю, що містять пренілові флавоноїди. У винаході визначено, що при проведенні реакції ізомеризації в присутності води в якості розчинника можна отримати екстракт хмелю, додатково збагачений преніловими флавоноїдами. Зокрема, відповідно до цього винаходу може бути отриманий екстракт, збагачений 8пренілнарингеніном (і ксантогумолом) відносно 6пренілнарингеніну, порівняно з сучасним рівнем техніки, причому збагачення особливо добре виражене при використанні води як розчинника при реакції ізомеризації. Внаслідок збагачення 8пренілнарингеніном можна отримати екстракт хмелю з більш високою естрогенною активністю, у якому, крім того, можлива проліферативна активність, викликана присутністю 8-пренілнарингеніну, урівноважується антипроліферативною активністю ксантогумолу (див. Фіг.2). Тут слід зазначити, що ксантогумол виявляє винятково широкий спектр механізмів інгібування на всіх стадіях канцерогенезу, тобто виникнення, розвитку й прогресування раку (Gerhauser et al., 2002). Послідовність, у якій проводиться ізомеризація й принаймні одна екстракція, не має вирішального значення для винаходу. На практиці це означає, що спочатку може проводитися або ізомеризація, або принаймні одна екстракція. Реакція ізомеризації Відомо, що при підвищеній температурі як десметилксантогумол, так і ксантогумол - найбільш важливі пренілові флавоноїди (халькони) у хмелі або хмелі-продукті - легко піддаються термічній ізомеризації шляхом внутрішньомолекулярної циклізації за типом Міхаеля на відповідні флаванони. У той час, як ксантогумол практично повністю ізомеризується на ізоксантогумол, ізомеризація десметилксантогумолу приводить до утворення суміші з 8-пренілнарингеніну (8-PN) і 6пренілнарингеніну (6-PN) у молярному відношенні, яке дорівнює (8-PN´100%)/(8-PN+6-PN), що зазвичай становить від 15% до 20%, найімовірніше, внаслідок меншої термодинамічної стабільності 8 9 PN порівняно з 6-PN. Несподівано виявилося, що при проведенні реакції ізомеризації в присутності води й у певних лужних умовах співвідношення (8PN´100%)/(8-PN+6-PN) зміщається на користь термодинамічно менш стабільного 8-PN, причому загальний вихід (8-PN+6-PN) залишається майже незмінним. Оскільки 8-PN є сполукою, що має більшу естрогенну активність порівняно з 6пренілнарингеніном або будь-якою іншою сполукою з хмелю, естрогенна активність отриманого при цьому екстракту хмелю може бути підвищена в 3-5 разів порівняно з відомими екстрактами хмелю (наприклад, при водно-спиртовій екстракції за підвищеної температури). Відзначалося поліпшення виходу 8-PN при використанні однієї лише води в якості розчинника при реакції ізомеризації. Більш прийнятне втілення способу даного винаходу відрізняється тим, що реакція ізомеризації проводиться в лужних умовах, що відповідає концентрації КОН у воді принаймні 0,5%, більш прийнятно принаймні 1%, ще більш прийнятно принаймні 5% мас. Проведення реакції ізомеризації в більш лужних умовах дозволяє змістити відношення (8PN´100%)/(8-PN+6-PN) від 15-25%, як це відомо на сучасному рівні техніки, до понад 50% і часто до більше 60 і 75% при використанні води як розчинника і навіть ще більше на користь 8-PN, причому загальний вихід (8-PN+6-PN) залишається практично незмінним. У результаті цього можна отримати екстракт хмелю, сильно збагачений 8PN. Іншими словами, відповідно до цього винаходу співвідношення 6-PN/8-PN може бути звернене, а оскільки методи сучасного рівня техніки дають вибіркове збагачення 6-PN, то даний винахід забезпечує вибіркове збагачення 8-PN, що є сполукою, яка має більш високу естрогенну активність. В умовах реакції, що переважають у способі цього винаходу, приблизно до 95% ксантогумолу в хмелі-продукті, що піддається реакції, може ізомеризуватись на ізоксантогумол. Як виявилося, процес ізомеризації проходить в такий саме спосіб і в тих екстрактах, у яких весь десметилксантогумол був попередньо кількісно перетворений до певного відношення (8-PN´100%)/(8-PN+6-PN). Слід зазначити, що відома в цій галузі ізомеризація хальконів на відповідні флаванони звичайно проводиться в спиртовому розчині гідроокису калію (наприклад, Hansel and Schultz, 1988) при кип'ятінні протягом 30 хвилин, що дає відношення (8-PN´100%)/(8-PN+6-PN) на рівні 40-46%. Однак відповідно до цього винаходу збагачення термодинамічно менш стабільним 8-PN може бути значно підвищене при проведенні реакції ізомеризації у воді, зокрема, при кімнатній температурі. Щоб звести до мінімуму небезпеку окислювання реагентів або продуктів реакції, реакція ізомеризації більш прийнятно проводиться в інертній атмосфері. Реагенти, зокрема ксантогумол і десметилксантогумол, а також продукти реакції - ізоксантогумол і 8-пренілнарингенін, містять подвійні зв'язки й фенольні групи, які піддаються окислюванню. Температура, при якій проводиться реакція ізомеризації, не має вирішального значення для 86607 10 винаходу й може бути між температурою замерзання й температурою кипіння реакційної суміші. Зручніше за все проводити реакцію при кімнатній температурі, хоча температури між 40 і 60°С, особливо близько 50°С, теж вважаються підхожими. Винахідники також виявили, що реакція ізомеризації протікає з високою швидкістю й може завершитися практично менше, ніж за 15 хвилин, навіть при кімнатній температурі. Більш прийнятно реакція ізомеризації проводиться протягом часу від 0,25 до 4 год через те, що це сприяє утворенню 8-пренілнарингеніну. Загалом, фахівець у цій галузі зможе підібрати тривалість і температуру, при якій буде проводитися реакція ізомеризації, щоб домогтися оптимального перетворення й селективності щодо необхідних кінцевих продуктів і звести до мінімуму небезпеку утворення небажаних побічних продуктів, що може відбутися в тому випадку, якщо реакція ізомеризації триває протягом надто тривалого часу. Спосіб екстракції Для виділення необхідних сполук із хмелю або хміль-продукту до або після закінчення реакції ізомеризації хміль або хміль-продукт піддається принаймні одній екстракції. Екстракція пренілових флавоноїдів відбувається при екстрагуванні хмелю або хміль-продукту принаймні одним органічним розчинником, який видирають із групи спиртів, водовмісних спиртів, кетонів, водовмісних кетонів або ефірів чи їх сумішей, або підлуженою водою. Прикладами органічних розчинників, придатних для застосування, є розчинники проміжної полярності, наприклад, етилацетат або ацетон, або високої полярності, наприклад, етанол або метанол, або їх суміші типу суміші, що складається з етилацетату/метанолу (90/10, об.) або водно-спиртової суміші етанол/вода (75/25, об.). Більш прийнятним є те, що до або після принаймні одного екстрагування хмелю або хмільпродукту або до чи після проведення реакції ізомеризації хмелю або хміль-продукту, його піддають додатковій операції екстрагування водою та/або принаймні одним неполярним органічним розчинником, а потім виділяють залишок або екстракт, збагачений преніловими флавоноїдами. Додаткова екстракція водою здійснюється з метою досягти більшого ступеня збагачення преніловими флавоноїдами в збагаченому екстракті хмелю шляхом вилучення, наскільки це можливо, будьякого нефункціонального гідрофільного баластового матеріалу, що міститься в збагаченому екстракті. Приклади такого нефункціонального баластового матеріалу включають білки. Додаткова екстракція принаймні одним неполярним органічним розчинником дозволяє зменшити вміст нефункціонального гідрофобного (ліпофільного) баластового матеріалу, що приводить до більш сильного збагачення або концентрування пренілових флавоноїдів в екстракті, збагаченому преніловими флавоноїдами. У тому випадку, коли концентрація гідрофобного баластового матеріалу у вихідному матеріалі із хмелю або хміль-продукту, що піддається реакції ізомеризації й екстракції, є надто високою, мо 11 же бути передбачена додаткова екстракція принаймні одним неполярним органічним розчинником. Продукт, що піддається такій додатковій екстракції, в основному являє собою вижимки хмелю, що залишилися після первинної екстракції хмелю рідким або надкритичним СО2, проведеної за невичерпних умов (помірна температура й тиск) для відділення сполук, які являють собою інтерес для пивоварства, від залишку, що містить більш полярні вторинні метаболіти, у тому числі відповідні пренілові флавоноїди. Екстрагування гідрофільного й гідрофобного баластового матеріалу може здійснюватися будьяким підхожим способом екстракції, відомим фахівцям у цій галузі. Придатні методи екстракції включають екстракцію розчинник-розчинник (наприклад, вода й етилацетат, гексан і водноспиртова суміш) або твердофазні екстракції (розчинення гідрофільного й гідрофобного матеріалу у воді й неполярному органічному розчиннику, відповідно, або застосування двоокису кремнію або його похідних). Відділення фракції, що містить пренілові флавоноїди, після екстракції водою й неполярним органічним розчинником, відповідно, може здійснюватися, наприклад, шляхом декантації, фільтрування й/або центрифугування. Ймовірний спосіб екстракції, приміром, включає екстрагування хмелю рідким або надкритичним СО2 і добування отриманого залишку з подальшим піддаванням його реакції ізомеризації в лужних умовах. Після цього реакційну суміш, що містить прокип'ячений виснажений хміль, підкислюють до нейтрального значення рН та виділяють залишок, наприклад, фільтруванням або центрифугуванням після промивання водою. Потім із залишку можна вибірково екстрагувати пренілові флавоноїди за допомогою підхожих розчинників або їх сумішей. Попередня обробка З метою покращення економічної здійсненності даного винаходу й подальшого концентрування необхідних сполук, перед проведенням реакції ізомеризації й екстракції, хміль або хміль-продукт піддають екстракції рідким або надкритичним СО2 або принаймні одним практично неполярним органічним розчинником, а потім виділяють залишок, що містить пренілові флавоноїди. По суті це означає, що відбувається виділення екстракту, який представляє інтерес для пивоварства, тоді як залишок збагачується преніловими флавоноїдами й втрачає більшу частину гідрофобного баластового матеріалу при попередній екстракції. Потім цей попередньо збагачений залишок піддається ізомеризації й принаймні одній екстракції в довільному порядку. Інша можливість включає екстракцію рідким або надкритичним СО2 спиртового так званого "чистого смоляного екстракту", який змішують із носієм (наприклад, кізельгуром), і виділення залишку на носії. Потім цей залишок, що містить пренілові флавоноїди, може піддаватись ізомеризації та принаймні одній екстракції в будь-якому порядку. Можливі застосування Винахідники виявили, що можлива проліферативна дія збагаченого екстракту хмелю відповідно 86607 12 до цього винаходу, що спричиняється естрогенною активністю 8-пренілнарингеніну, може бути пригнічена й навіть нейтралізована за наявності ксантогумолу в збагаченому екстракті, тому що ксантогумол, як виявилося, виявляє антипроліферативну активність. Однак винахідники виявили, що таке інгібування може бути отримане тільки за умови, що вагове співвідношення між ксантогумолом і 8пренілнарингеніном буде досить високим. Зокрема, винахідники виявили достатнє інгібування при ваговому відношенні між ксантогумолом і 8пренілнарингеніном, яке дорівнює принаймні 10, більш прийнятно принаймні 30. Таке співвідношення може бути отримане при додаванні надлишку ксантогумолу до збагаченого екстракту (див. Фіг.2). Іншими словами, при певному ваговому відношенні між ксантогумолом і 8пренілнарингеніном можна досягти ефективного інгібування проліферативної активності, пов'язаної з естрогенною дією 8-пренілнарингеніну, через антипроліферативну активність ксантогумолу. У цьому плані з Фіг.2 видно, що підвищення концентрації 8-пренілнарингеніну веде до посилення проліферації ракових клітин молочної залози MCF-7. Винахідники несподівано виявили, що при кожній концентрації 8-пренілнарингеніну низькі концентрації ксантогумолу (
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for the production of a hop extract which is enriched in 8-prenylnaringenin with respect to 6-prenylnaringenin, use thereof, food additive and cosmetic composition containing hop extract
Автори англійськоюMaes Francis, De Keukeleire Denis, Heyerick Arne
Назва патенту російськоюСпособ получения экстракта хмеля, который обогащен 8-пренилнарингенином относительно 6-пренилнарингенина, применение экстракта хмеля, пищевая добавка и косметическая композиция, которая включает экстракт хмеля
Автори російськоюМаес Франсис, де Кеукелеире Денис, Хейерик Арне
МПК / Мітки
МПК: A61P 35/00, A61P 19/10, C12C 3/00, A61P 9/10, A61P 5/24, A61P 15/12
Мітки: збагачений, хмелю, спосіб, харчова, 8-пренілнарингеніном, включає, добавка, одержання, композиція, екстракт, 6-пренілнарингеніну, екстракту, відносної, застосування, косметична
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-86607-sposib-oderzhannya-ekstraktu-khmelyu-yakijj-zbagachenijj-8-prenilnaringeninom-vidnosno-6-prenilnaringeninu-zastosuvannya-ekstraktu-khmelyu-kharchova-dobavka-ta-kosmetichna-kompozic.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання екстракту хмелю, який збагачений 8-пренілнарингеніном відносно 6-пренілнарингеніну, застосування екстракту хмелю, харчова добавка та косметична композиція, що включає екстракт хмелю</a>
Попередній патент: Вітроелектричний агрегат
Наступний патент: Спосіб перетворення енергії в обертальній гвинтовій машині об’ємного типу
Випадковий патент: Колісна пара з переставними колесами