Библиографическое описание:

Паршиков И. А., Зарайский Е. И. Микробная трансформация N-бензоилцитриламина и интерпретация строения метаболитов // Молодой ученый. — 2012. — №5. — С. 125-127.


Ключевые слова: грибы, окисление, метаболит, трансформация, терпены

Key words: fungi, oxidation, metabolite, transformation, terpenes Введение

Производные монотерпенов полученные с помощью микробных превращений (трансформаций) могут быть использованы в органическом синтезе веществ для нужд фармакологии, косметики и сельского хозяйства (аттрактанты) [1,2].

Было установлено, что некоторые штаммы микроорганизмов из родов Pseudomonas, Aspergillus, Penicillium и др. cпособны окислять алифатические атомы углерода и кратные связи терпенов, однако, обычно процесс идет нерегиоспецифично и образуется большая гамма окисленных продуктов трансформации [3,4].

Целью настоящей работы было изучение направленности процесса трансформации N-бензоилцитриламина в зависимости от штамма микроорганизма, некоторыми грибами обладающими трансформирующей активностью по отношению к некоторым азотистым гетероциклам [5]. Методы

Штаммы грибов грибы Beauveria bassiana ВКМ F-3111Д и Scopulariopsis brevicaulis ВКМ F-406 были получены из Всероссийской коллекции микроорганизмов. Гриб Cunninghamella verticillata ВКПМ F-430 был получен из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов. Процесс инкубации и экстракция проводились по известной методике [6].

Субстрат для трансформации, растворенный в 2 мл этилового спирта, добавляли в концентрации 200 мг/л.

Продукты трансформации выделяли методом колоночной хроматографии на силикагеле Kieselgel 0.036 0.200 (Merck, ФРГ) последовательной элюцией н-гексаном, смесью н-гексана и этилацетата (в соотношениях 50:1, 10:1, 1:1), этилацетатом и этанолом.

Хроматографию в током слое проводили на пластинках с силикагелем 60F254 (Merk, ФРГ) в системе растворителей: этилацетат - н-гексан – метанол (5:5:1).

Масс-спектры записывали на приборах VG ZAB HSQ (VG Instruments, Inc., Великобритания) и Varian MAT 112S (Varian, США) при энергии ионизации 70 эВ.

Оценку чистоты веществ и количественное определение продуктов трансформации проводили методом ГЖХ на приборах Hewlett-Paccard, США (Model 5890, 5890 Series II) Результаты и обсуждение

В результате исследований установлено, что грибы B. bassiana ВКМ F 3111Д и C. verticillata ВКПМ F 430 превращают N-бензоилцитриламин (I) в 4-гидрокси-N-бензоилцитриламин (II) с выходами продукта 20% (Рис 1). Гриб S. brevicaulis ВКМ F 406 превращал N-бензоилцитриламин (I) в 5-оксо-N-бензоилцитриламин (III) с выходом 30% (Рис 1).

В случае трансформации N-бензоилцитриламина (I) грибом S. brevicaulis ВКМ F 406 помимо кетона (III) было обнаружено большое количество неидентифицированных продуктов.


Рис 1. Структура N-бензоилцитриламина (I) и его метаболитов – 4-гидрокси-N-бензоилцитриламина (II) и 5-оксо-N-бензоилцитриламина (III)


Структуру соединения II подтверждает характер его масс-спектрального распада (Рис 2). Наличие гидроксильной группы в положении 4 доказывается наличием в масс-спектре интенсивных пиков ионов с массовыми числами m/z 232 (распад по пути “A”), а также m/z 71 (путь “B”) образующихся в результате распада C-C связей вокруг гидроксилсодержащего атома углерода (Рис 2).



Рис 2. Процесс образования фрагментных ионов 4-гидрокси-N-бензоилцитриламина (II) при электронном ударе.


Подверждение строения кетона III следует из анализа масс-спектра (Рис 3), поскольку фрагментация его молекулярного иона, аналогична распаду C-C связей в М+–ионе соединения II. Вокруг карбонильного иона кетона III (напрвления распада “A” и “B”) образуются фрагменты m/z 216, 55 (направление “A”) и 188, 83 (направление “B”).

Ранее нами была исследована транформация мирценальсемикарбазона грибом Penicillium simplicissimum КМ-16 с образованием одного продукта - 4-гидрокси-5-изопропил-5-метокси-2,5-дигидрофуран-2-она [6].

Гидроксилированный продукт - 4-гидрокси-N-бензоилцитриламин (II) может быть использован в органическом синтезе новых веществ для нужд фармакологии, косметики и сельского хозяйства.



Рис 3. Процесс образования фрагментных ионов 5-оксо-N-бензоилцитриламина (III) при электронном ударе.


Литература:

  1. Parshikov I.A., Netrusov A.I., Sutherland J.B. Microbial transformation of antimalarial terpenoids // Biotech. Adv. 30.03.12. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2012.03.010 (дата обращения 15.04.2012)

  2. Khamsan S., Liawruangrath B., Liawruangrath S., Teerawutkulrag A., Pyne S.G., Gars M.J. Antimalarial, Anticancer, antimicrobial activities and chemical constituents of essential oil from the aerial parts of Cyperus kyllingia Endl // Rec. Nat. Prod. 2011. Vol. 5. N 4. P. 324-327.

  3. Esmaeili A., Hashemi E. Biotransformation of myrcene by Pseudomonas aeruginosa // Chem. Cent. J. 2011. Vol. 5. N 26. P. 1-7.

  4. De Oliveira B.H., trapasson R.A. Biotransformation of the monoterpene, limonene, by Fusarium verticilloides // Braz. Arch. Biol. Technol. 2000. Vol. 43. N 1. P. 11-14.

  5. Parshikov I.A., Terentyev P.B., Modyanova L.V. Microbiological transformation in a series of nitrogen containing-heterocycles. // Chem. Heterocycl. Compd. 1994. Vol. 30. N 11-12. P. 1308-1330.

  6. Parshikov I.A., Terentyev P.B., Modyanova L.V., Hofmann H., Haufe G., Vogel M. Microbiological synthesis of 4-hydroxy-5-isopropyl-5-methoxy-2,5-dihydrofuran-2-one // Chem. Heterocycl. Compd. 1994. Vol. 30. N 5. P. 626.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle