DE1193933B - Verfahren zur Herstellung von Citrullin - Google Patents

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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES S/WWW? PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

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Auslegetag:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο-17/03

1193 933
S4437irVb/12o
15. Juni 1955
3. Juni 1965

Die Herstellung von Citrullin ist sowohl vollsynthetisch als auch ausgehend von natürlichem argininhaltigem Rohmaterial möglich. Während man auf synthetischem Wege naturgemäß nur zu racemischem Citrullin gelangen kann, kann man, ausgehend von natürlichem L(+)-argininhaltigem Rohmaterial, L(+)-Citrullin gewinnen, das für viele, insbesondere physiologische Zwecke allein verwendbar ist.

Bei der Gewinnung von Citrullin aus natürlichem Rohmaterial wird so vorgegangen, daß Arginin ι° gewonnen und dieses unmittelbar oder über das Zwischenprodukt Ornithin in Citrullin umgewandelt wird. Im einzelnen sind folgende Arbeitsweisen bekanntgeworden:

Die Gewinnung von Arginin erfolgt durch hydrolytische Spaltung argininhaltiger Eiweißstoffe, Ausfällung des Arginins aus dem Hydrolysat als Salz oder Aldehydarginin, Zerlegung dieser unlöslichen Argininverbindungen und Isolierung eines Argininsalzes durch Kristallisation. Die Mängel dieser Arbeitsweise ergeben sich vor allem aus der Notwendigkeit, große Mengen stark saure, stark gefärbte und stark verunreinigte Hydrolysenflüssigkeiten aufarbeiten zu müssen, aus der umständlichen und langwierigen Gewinnung kristallisierter Argininsalze und den hierbei und bei der alkalischen Spaltung des Argininniederschlages entstehenden Verlusten. Letztere Mängel waren Veranlassung zu Vorschlägen, statt Argininsalzen z. B. Carbamylarginin herzustellen, also ein weiteres, an sich überflüssiges Zwischenprodukt in Kauf zu nehmen.

Die direkte Hydrolyse des Arginins zu Citrullin ist chemisch oder mikrobiologisch möglich. Erstere scheidet zur Herstellung von L(+)-Citrullin aus, da racemisierende Natronlauge verwendet werden muß. Sie wäre aber auch ungeeignet, weil wegen der streng einzuhaltenden Molverhältnisse Arginin zu NaOH von reinem Arginin ausgegangen werden muß, das nach vorstehendem in großen Mengen nur schwierig erhältlich ist. Ähnliches gilt für die mikrobiologische Umwandlung, ganz abgesehen von dem Aufwand und den Schwierigkeiten bei der betrieblichen Handhabung von Mikroorganismen und Kulturen.

Die Hydrolyse von Arginin oder Argininderivaten zu Ornithin kann fermentativ oder auch barytalkalisch durchgeführt werden.

Der Einbeziehung in ein technisches Verfahren steht bei der ersteren Möglichkeit der Nachteil im Wege, daß sowohl ein sehr reines Hydrolysat als auch eine sehr reine Fermentlösung verwendet werden müssen. Die zweite, zunächst sehr einfach erscheinende, in Wirklichkeit aber durchaus proble-Verfahren zur Herstellung von Citrullin

Anmelder:

Südmedica

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matische Möglichkeit hat den Mangel geringer und, abhängig auch von kleinen, schwer faßbaren Umständen, ungemein wechselhafter Ausbeute, eine Tatsache, die wiederholt experimentell und in der Literatur behandelt wurde. Im übrigen gilt für die Isolierung des Ornithins ähnliches wie für die des Arginins.

Die Umwandlung des Ornithins in Citrullin schließlich kann erfolgen, indem man nach naheliegenden allgemein-präparativen Grundsätzen die a-Aminogruppe durch Einführung geeigneter Substituenten schützt, dann die andere z. B. vermittels Cyansäure oder deren Salzen umsetzt und danach den Substituenten wiederum abspaltet. Es hat sich aber als unmöglich erwiesen, diese Arbeitsweise zu einem wirtschaftlichen technischen Verfahren auszubauen. Es stehen dem schon die Langwierigkeit sowie die technischen Schwierigkeiten im Wege, die mit der Herstellung eines nur oc-monosubstituierten Ornithins, z. B. «-Monobenzoylornithin, in notwendigerweise mehrstufiger Reaktion und mit der Abspaltung des Substituenten aus dem substituierten Citrullin verbunden sind, und vor allem die schlechte Ausbeute dieser Reaktionsfolgen, besonders dann, wenn optisch aktives Material gewonnen werden soll. Eine andere Möglichkeit der Umwandlung besteht darin, den Kupferkomplex des Ornithins mit Harnstoff umzusetzen. Diese in letzter Zeit bekanntgewordene Reaktion hat jedoch, wie in der Literatur ausdrücklich festgehalten ist, den Nachteil, nur in einem Druckgefäß durchführbar zu sein.

Zusammenfassend ergibt sich also, daß ein Teil dieser Arbeitsweisen zwar laboratoriumspräparativ interessant ist, wenn es sich darum handelt, die eine oder andere Substanz aus der vom Eiweiß zum Citrullin führenden Reaktionsfolge aus ihrer rein vorliegenden Vorstufe darzustellen, daß dies aber im großen Maßstab nicht der Fall ist. Es zeigt sich

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dann vielmehr, daß die im einzelnen bestehenden Stufe verwendet wird. Durch den Wegfall sämtlicher und die aus ihrer Aufeinanderfolge bzw. Kombination mit der Isolierung dieser Substanzen verbundenen sich ergebenden Mängel einer zuverlässigen und Arbeitsgänge wird eine leichte, schnelle und praktisch wirtschaftlich befriedigenden technischen Herstellung verlustfreie Citrullinherstellung ermöglicht,
von Citrullin, insbesondere von L(+)-Citrullin, im 5 Diese Arbeitsweise ist unabhängig von der Fällungs-Wege stehen. form des Arginins und deren Aufspaltung anwendbar.

Die Aufgabe, eine Reaktionsfolge bzw. ein Ver- Es ist also beispielsweise möglich, Argininflavianat fahren zu finden, welches von diesen Mängeln und sowohl durch Ätzbaryt als auch durch Säure zu Nachteilen frei ist, konnte erfindungsgemäß gelöst zerlegen und im letzteren Falle sofort freie Flavianwerden durch Auffindung und zweckmäßige An- i° säure wiederzugewinnen, die unmittelbar in den wendung besonders geeigneter Rohmaterialien und Prozeß zurückgeführt werden kann,
durch experimentelle Ermittlung besonders geeigneter Versuche haben ergeben, daß die Stabilität der Reaktionsbedingungen, deren Bedeutung ja bekannt- «,co-Diaminosäurekupferkomplexe so groß bzw. der lieh gerade beim Arbeiten mit Aminosäuren beson- Schutz der «-Aminogruppe durch das chelatartig ders entscheidend ist und die eine Vereinfachung ¹S gebundene Kupfer in diesen, hier also im Ornithin- und zweckmäßige Kombination im Prinzip an sich kupfer, so weitgehend wirksam ist, daß an Stelle der bekannter Arbeitsweisen ermöglicht. Darüber hinaus bekannten Harnstoffkondensation überraschenderwurden besonders auch neue experimentelle Erkennt- weise auch andere Verfahren zur Umwandlung der nisse über das Ausmaß der Schutzwirkung der ω-Aminogruppe in die Carbaminogruppe angewendet Kupferkomplexe von α,ω-Diaminocarbonsäuren auf 20 werden können, die auf Grund der bisherigen Erkenntderen α-Aminogruppe bei Einwirkungen von anderen nisse nur nach dem schon erwähnten Schutz durch Substanzen als Harnstoff auf die co-Aminogruppe Substitution, z. B. Benzoylierung, für anwendbar und über den Reaktionsmechanismus der Konden- gehalten wurden, vor allem die vorteilhaftere Kondensation von Aminogruppen und Harnstoffen nutzbar sation mit Cyansäure oder deren Salzen. Zu den gemacht. 25 erheblichen Vorteilen dieser Cyanatkondensation beim

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- Ornithinkupferkomplex gegenüber einer Kondensation stellung von Citrullin über ein aus Hydrolysaten etwa beim «-Monobenzoylornithin gehören beispielstierischer oder pflanzlicher Eiweißstoffe, insbesondere weise: einfachste Herstellung des Ornithinkupfers Gelatinehydrolysaten, ausgefälltes Argininderivat, vor- durch bloßes Kochen der Ornithinlösung mit Kupferzugsweise Flavianat. 30 oxyd oder Kupfersalzen gegenüber den schwierigen

Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile der und umständlichen Verfahren der Herstellung eines bekannten Verfahren ist dabei gemäß der Erfindung lediglich Ä-monobenzoylierten Ornithins, ferner zuvorgesehen, daß die jeweilige Reaktionsfiüssigkeit, folge der Löslichkeit des Ornithinkupfers die Möglichnämlich die des zerlegten Derivates, wobei es sich keit, in homogen-wäßriger Phase arbeiten zu können, vorzugsweise um durch Bariumhydroxyd oder Säure 35 und nicht zuletzt die überraschend leichte Abspaltbarzerlegtes Flavianat handelt, und die der folgenden keit des Chelatkupfers aus dem Kondensationsprodukt Stufen, nämlich nach Bildung von Ornithin, Ornithin- lediglich durch Einleiten von Schwefelwasserstoff, der kupfer und nach dessen Kondensation mit Cyanat seinerseits durch Entlüften entfernt werden kann, zu Citrullinkupfer, ohne Isolierung von Zwischen- gegenüber der Verseifung des Benzoylderivates des produkten für die jeweils nächste Reaktionsfolge 40 Citrullins mit Säure unter Entstehung von Benzoesäure verwendet wird und daß anschließend durch bekannte und der Notwendigkeit, wiederum von diesen beiden Entkupferung freies Citrullin in praktisch reiner trennen zu müssen. Im Vergleich zu der in ihrem Form gewonnen wird. Verlauf unbestimmten, hinsichtlich Ausbeute recht

Nach einer abgewandelten Ausführungsform der wechselhaften und daher technisch unbefriedigenden

Erfindung kann man auch an Stelle der Cyanat- 45 Harnstoffkondensation ergibt sich als wesentlicher

kondensation das Ornithinkupfer durch Kochen mit Vorteil außerdem, daß die Cyanatkondensation in

Harnstoff im offenen Gefäß in Citrullinkupfer über- durchaus bestimmtem, leicht zu beherrschendem

führen. Reaktionsverlauf und mit gleichmäßig guter Ausbeute

Für das Verfahren gemäß der Erfindung sind somit zu Kupfercitrullin führt. Außerdem hat sich gezeigt,

folgende in Kombination angewandte Maßnahmen 50 daß sich an Stelle der Cyanatkondensation auch die

wesentlich: Harnstoffkondensation bei passender Wahl der Bedin-

1. Verwendung von tierischen und pflanzlichen gungen, insbesondere hinsichtlich der Konzentration Eiweißstoffen, vorzugsweise Gelatine und Fischeiweiß, der Reaktionsteilnehmer, entgegen der allgemein welche das als Ausgangssubstanz für Citrullin beson- üblichen Arbeitsweise sehr einfach durch bloßes ders vorteilhafte Arginin in reichlicher Menge und 55 Kochen in offenem Gefäß durchführen läßt, während neben nur solchen Substanzen enthalten, die eine ein- dies nach den ausdrücklichen Angaben in der Literatur fache Gewinnung zulassen, daraus Freilegung des nicht ohne Anwendung eines Druckgefäßes möglich ist. Arginins durch Säurehydrolyse und Fällung aus dem Insgesamt lassen sich die durch die vorliegende Erfinunbehandelten, lediglich auf geeigneten pH-Wert ein- dung erzielten Vorteile kurz wie folgt zusammenfassen: gestellten Hydrolysat, vorzugsweise als Flavianat. 60 Dadurch, daß die angegebenen Umwandlungen

2. Ausgehend von dem so erhaltenen rohen Arginin- gemäß der Erfindung in der gleichen Reaktionsflüssigflavianat, Gewinnung von reinem Citrullinkupfer in keit durchgeführt werden, fallen einerseits die bei einfachster, gegenüber den bekannten Methoden vor getrennter Durchführung der Verfahrensschritte erforallem durch Vermeiden der Isolierung der Zwischen- derlichen langwierigen, umständlichen und verlustprodukte Arginin, Ornithin oder Derivaten dieser 65 reichen Isolierungs- und Reinigungsoperationen weg, beiden und Ornithinkupfer ausgezeichneter Arbeits- so daß das vom Ausgangsmaterial zum Endprodukt weise, also so, daß zur Durchführung jeder Reaktions- führende Herstellungsverfahren nur einen Bruchteil stufe stets die Reaktionsflüssigkeit der vorhergehenden der bisher benötigten Zeit erfordert, eine höhere Aus-

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beute liefert und bezüglich Apparaturen und Chemi- der Flaviansäure durch Zugabe der gerade notwen-

kalien viel weniger aufwendig ist. digen Menge Schwefelsäure und Filtration leicht ent-

Andererseits wird die Ausbeute des Verfahrens aber fernt werden. Vor allem aber kann man auch sofort durch Ausschaltung von solchen Verlustquellen ent- das Argininflavianat mit Salzsäure zerlegen, die entscheidend verbessert, die sich aus der Eigenart des 5 stehende freie Flaviansäure abnutschen und waschen Ablaufs einzelner Reaktionen bei der bisherigen Her- und so jede Wiedergewinnungsarbeit überhaupt verstellung der Zwischenprodukte unvermeidbar ergeben. meiden. Die Argininspaltung und die weitere Durch-So wird bei der barytalkalischen Zerlegung des führung des Verfahrens erfolgen dann nach Neutrali-Argininderivates nicht nur Arginin, sondern auch sation der salzsauren Lösung.

schon Ornithin gebildet, das bei stufenweiser Ver- io Die erhaltene neutrale oder schwach saure Ornithinfahrensführung verlorengeht, während es bei dem lösung wird durch Zugabe von Aktivkohle und leichtes Verfahren der Erfindung in der Reaktionsflüssigkeit und kurzes Erwärmen unschwer farblos und klar verbleibt, in welcher gleichzeitig das Argininderivat erhalten. Sie wird gegebenenfalls neutralisiert und die zerlegt und gebildetes Arginin zu Ornithin hydrolisiert neutrale Lösung wiederum ohne jede Zwischenwird. Man kann also unbedenklich auch bei höherer 15 operation Kupferoxyd in geringem Überschuß einTemperatur arbeiten. getragen und einige Zeit mäßig gekocht.

Eine Einsparung an Chemikalien ergibt sich unter Die Weiterverarbeitung der so entstandenen tiefanderem auch dadurch, daß der zur Spaltung des blauen Lösung von Kupferornithin zu Citrullinkupfer Argininderivates erforderliche Barytüberschuß gleich- erfolgt abermals ohne jede Zwischenoperation und in zeitig zur Argininhydrolyse verwendet wird. 20 einfachster Weise, indem man insbesondere bei Siede-

Schließlich liegt ein wesentlicher Vorteil darin, daß temperatur und unter Rühren Kaliumcyanat in nur

das Verfahren optisch aktives Material liefert. geringem Überschuß und in kleinen Portionen ein-

Die Fortschrittlichkeit des Verfahrens gemäß der wirken läßt. Das Reaktionsprodukt beginnt schon bald Erfindung ergibt sich auch aus den erzielten Ausbeute- nach Beginn des Cyanatzusatzes kristallin auszufallen, werten; diese betrugen bei der Cyanatkondensation 25 Es wird nach Beendigung der Reaktion bzw. Vervoll-85 bis 87%; bei der HarnstofFkondensation wurden ständigung der Kristallisation durch Stehen bei tiefer Ausbeuten von 81 %> gegenüber 65 bis 71 °/o bei den Temperatur in wäßriger Suspension durch Schwefelbekannten Verfahren, erzielt. Im übrigen stellt die wasserstoff entkupfert. Die entstehende Citrullinlösung Ausbeuteerhöhung, wie sich aus den vorstehenden wird, gegebenenfalls nach Entfärbung mit Aktivkohle, Ausführungen ergibt, nur einen, wenn auch einen recht 30 unter stark vermindertem Druck eingeengt und das wesentlichen, der beim Verfahren gemäß der Erfindung Citrullin selbst schließlich durch Alkohol und Stehen erzielten Vorteile dar. bei tiefer Temperatur als reinweiße Kristallmasse

Im einzelnen wird das Verfahren zweckmäßiger- erhalten, die sofort fast den richtigen Schmelzpunkt

weise wie folgt durchgeführt: und richtige Analysendaten zeigt und ohne weitere

Gelatine wird in bekannter Weise, gegebenenfalls 35 Reinigung zu Derivaten weiterverarbeitet werden kann,

unter Druckanwendung, durch Mineralsäure hydroly- Nach einer anderen Ausführungsform kann man an

siert, aus dem Hydrolysat das Arginin vorzugsweise Stelle der Cyanatkondensation das Ornithinkupfer

mit Flaviansäure gefällt. durch Kochen mit Harnstoff im offenen Gefäß in

Das Flavianat wird beispielsweise mit einer Lösung Citrullinkupfer überführen,
von Ätzbaryt zerlegt. Dies geschieht vorteilhaft bei 40 .
höherer Temperatur ohne Rücksicht auf eine dabei Beispiel 1
bereits beginnende Abspaltung der Guanylgruppe des 20 Gewichtsteile Gelatine werden mit gleichen Arginins, das ja ohne Isolierung sowieso in der gleichen Volumteilen konzentrierter Salzsäure unter Rückflußbarytalkalischen Lösung zu Ornithin verkocht wird. kochung vollständig hydrolysiert. Das Hydrolysat wird Die barytalkalische, Arginin und bereits erhebliche 45 mit konzentrierter Natronlauge auf etwa pH = 2 Mengen Ornithin enthaltende Lösung wird nun ohne eingestellt, nach Zugabe von 0,6 Volumteilen Eisessig jede Zwischenoperation sofort bis zur vollständigen mit dem halben Volumen Wasser verdünnt und Zerlegung des Arginins gekocht und dabei eingeengt, filtriert. Durch Zugabe einer etwa 70° C heißen Lösung wobei Ammoniak entweicht, Bariumkarbonat und von 4 Gewichtsteilen Flaviansäure in 10 bis 15 Volumteigegebenenfalls Bariumhydroxyd ausfallen. Ein weiterer 50 len Wasser und unter gutem Rühren wird das Argininerheblicher Teil des Ätzbaryts wird anschließend durch flavianat ausgefällt. Die Fällung wird durch längeres Ausfrieren entfernt. Nach Abnutschen wird schließlich Stehen vervollständigt, dabei durch öfteres Rühren die mit Kohlensäure oder Schwefelsäure vom restlichen Bildung von Klumpen und Krusten vermieden, Barium befreit und nochmals abgesaugt. schließlich abgenutscht und gewaschen.

Das bei dieser Arbeitsweise anfallende Barium- 55 Eine Suspension von 10 Gewichtsteilen Argininflavianat kann mit Schwefelsäure in üblicher Weise flavianat in 25 bis 30 Volumteilen Wasser wird mit zersetzt und die Flaviansäure regeneriert werden. einer Lösung von 15 bis 16 Gewichtsteilen kristalli-Dabei muß man vom Bariumsulfat heiß abnutschen siertem Bariumhydroxyd in 40 Volumteilen Wasser und heiß waschen und, um die nach Salzsäurezusatz und unter gutem Rühren bei 80 bis 100° C bis zur aus dem erkalteten Filtrat auskristallisierende Flavian- 60 vollständigen Spaltung des Flavianats behandelt. Vom säure zu erhalten, nochmals nutschen. Dieses Vor- ausgeschiedenen Bariumflavianat wird noch warm gehen läßt sich ebenfalls erheblich vereinfachen, wenn scharf abgenutscht und der Niederschlag gewaschen, man das Bariumflavianat mit Salzsäure zerlegt, kühlt Die aus Filtrat und Waschflüssigkeit bestehende baryt- und schließlich verdünnt. In diesem Falle erhält man alkalische Lösung wird nun unmittelbar bis zum Versofort freie Flaviansäure, und es ist nur einmaliges 65 schwinden der Reaktion auf Arginin gekocht und Nutschen und Waschen einer Lösung von normaler dabei bis auf die Hälfte oder ein Drittel eingeengt. Temperatur notwendig. Gegebenenfalls zurückgeblie- Nunmehr wird durch Ausfrieren ein erheblicher Teil benes Bariumchlorid kann etwa beim späteren Lösen des Bariumhydroxyds ausgeschieden und der aus

diesem und Bariumkarbonat bestehende Niederschlag entsprechend kalt und schnell abgenutscht und gewaschen. Das mit den Waschwässern vereinigte Filtrat wird mit Schwefelsäure schwach angesäuert, das abgenutschte Bariumsulfat wiederum gewaschen und die aus Filtrat und Waschwässern bestehende schwefelsaure Lösung unter gelindem Erwärmen und wiederholtem Schütteln mit wenig Aktivkohle behandelt. Nach Entfernen und Waschen des Kohlerückstandes erhält man eine völlig klare und farblose Lösung, der nach Neutralisation mit Natronlauge unmittelbar so viel Kupferoxyd portionsweise zugeführt wird, daß nach 15 bis 20 Minuten mäßigem Sieden ein geringer Überschuß verbleibt. Die nunmehr tiefblaue Lösung wird vom unverbrauchten Kupferoxyd befreit und dieses gewaschen, worauf die vereinigten Flüssigkeiten unmittelbar zur Cyanatkondensation bereit sind.

Die folgende Cyanatkondensation wird zweckmäßig mit 1 ¹U bis 1 ¹J₂ Mol Kaliumcyanat auf 1 Mol Ornithinkupfer durchgeführt. Das Cyanat wird in Substanz in kleinen Anteilen und zumindest gegen Ende der Reaktion unter dauerndem Rühren in die vorher zum Sieden erhitzte und siedend erhaltene Lösung eingetragen. Das verdampfende Wasser wird bis gegen Ende der Reaktion ersetzt, dann engt man vorteilhaft die Lösung vorsichtig etwas ein. Die Abscheidung des Kupfercitrullins in deutlich kristalliner Form beginnt nach Eintragen etwa eines Drittels der erforderlichen Cyanatmenge. Gegebenenfalls hält man nach Beendigung der Reaktion noch kurze Zeit im Sieden, kühlt dann und vervollständigt die Kristallisation schließlich durch Stehenlassen bei tiefer Temperatur.

Der abfiltrierte Niederschlag wird in der etwa 5fachen Menge heißen Wassers suspendiert und durch Einleiten von Schwefelwasserstoff bis zur Sättigung und nochmaliges kurzes Erwärmen entkupfert. Die nach Abfiltrieren und Waschen des Kupfersulfids anfallende Citrullinlösung wird, wenn nötig, mit wenig Aktivkohle behandelt und die nach Abfiltrieren und Waschen des Kohlerückstandes völlig farblose und klare Lösung unter stark vermindertem Druck bei einer Badtemperatur von höchstens 5O⁰C bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt und schließlich noch heiß und unter Umschwenken in das zur restlosen Abscheidung erforderliche Volumen Alkohol eingegossen, wobei sich das Citrullin sofort als weiße Kristallmasse abscheidet. Nach Vervollständigung der Fällung durch Stehen bei tiefer Temperatur wird das Kristallisat abgesaugt und mit Alkohol gewaschen. Das so erhaltene Citrullin kann unmittelbar auf Derivate verarbeitet werden. Der Schmelzpunkt liegt bei 230⁰C.

Beispiel 3 Beispiel 2

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1 Gewichtsteil feingepulvertes, in der vorbeschriebenen Weise gewonnenes Argininflavianat wird in kleinen Anteilen und unter dauerndem Durcharbeiten in das gleiche Volumen konzentrierter Salzsäure eingetragen und die Spaltung gegebenenfalls durch gelindes Erwärmen beschleunigt, schließlich mit dem 1- bis lV₂fachen Volumen Wasser verdünnt, gekühlt, die freie Flaviansäure abgenutscht und gewaschen. Das mit der Waschflüssigkeit vereinigte salzsaure Filtrat wird mit konzentrierter Natronlauge neutralisiert und mit kristallisiertem Ätzbaryt halb gesättigt. Die weitere Durchführung des Verfahrens erfolgt wie vorstehend angegeben.

Eine gemäß Beispiel 1 hergestellte Lösung von Ornithinkupfer wird mit etwa 5 Mol Harnstoff auf Mol Ornithin versetzt. Nach dessen Lösung wird im offenen Gefäß über freier Flamme stark gekocht und dabei auf die Hälfte oder ein Drittel des ursprünglichen Volumens eingeengt, wobei sich nach einiger Zeit das unlösliche Kupfercitrullin kristallin ausscheidet. Die weitere Durchführung des Verfahrens erfolgt ebenfalls wie vorstehend beschrieben.

Die technische Fortschrittlichkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung ergibt sich unter anderem aus den erzielten Ausbeutewerten. Für die vorstehend beschriebenen Beispiele 1 bis 3 werden hierzu folgende Angaben gemacht:

Zum Beispiel 1.

a) Die Ausbeute an Argininflavianat schwankt in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und dem Gehalt der Gelatine bzw., da es sich um ein Gemisch von Mono- und Diflavianat handelt, von der Zusammensetzung des Niederschlags. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sie nahezu quantitativ ist, was auch schon daraus hervorgeht, daß die Fällung etwa unter den Bedingungen der quantitativen Argininbestimmung mit Flaviansäure erfolgt.

b) Isoliert man abweichend vom Verfahren gemäß der Erfindung nur zum Zwecke einer Ausbeutebestimmung das Ornithin als Ornithinkupferhydrochlorid, so ergibt sich eine Ausbeute von 62 bis 67°/o der Theorie, bezogen auf Argininmonoflavianat. Dies ist eine Mindestausbeute; der tatsächliche Gehalt ist um die unvermeidlichen Isolierungsverluste größer. Ebenso zeigt Chromatographie, daß ein nicht unerheblicher, im einzelnen aber nicht bestimmter Anteil des Arginins bereits unmittelbar in Citrullin bzw. Kupfercitrullin umgewandelt wurde, das offenbar durch die größere Menge löslichen Kupferkomplexes in Lösung gehalten wird (vgl. die Verhältnisse bei der analytischen Bestimmung von Aminosäuren über die Kupferkomplexe).

Analyse des Ornithinkupferhydrochlorids:

Gefunden ... Cu 15,3, HCl 17,2;
berechnet (1 Kristallwasser)

Cu 15,3, HCl 17,5.

F. 205 bis 208⁰C (Zersetzung).

c) Ausbeute an Kupfercitrullin, bezogen auf Kupferornithin, 85 bis 87% der Theorie.

F. 255 bis 260⁰C (Zersetzung).
Analyse:

Gefunden ... Cu 15,1 bis 15,5;
berechnet ... Cu 15,4.

d) Ausbeute an Citrullin, bezogen auf Kupfercitrullin, 65 bis 70% der Theorie.

F. 230 bis 232⁰C, [<x]_D = +20 bis 21,5° (in 6n-HCl; theoretisch +22,5 bis 24,0°).

Zum Beispiel 2.

Ausbeuten analog Beispiel 1.

Zum Beispiel 3.

Die Ausbeute an Citrullinkupfer, bezogen auf Ornithinkupfer, beträgt 76 bis 79 % der Theorie. Im übrigen gilt das unter Beispiel 1 Mitgeteilte.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Citrullin über ein aus Hydrolysaten tierischer oder pflanzlicher Eiweißstoffe, insbesondere Gelatinehydrolysaten, ausgefälltes Argininderivat, vorzugsweise Flavianat, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Reaktionsflüssigkeit, nämlich die des zerlegten Derivates, wobei es sich vorzugsweise um durch Bariumhydroxyd oder Säure zerlegtes Flavianat handelt, und die der folgenden Stufen, nämlich

nach Bildung von Ornithin, Ornithinkupfer und nach dessen Kondensation mit Cyanat zu Citrullinkupfer, ohne Isolierung von Zwischenprodukten für die jeweils nächste Reaktionsfolge verwendet wird und daß anschließend durch die bekannte Entkupferung freies Citrullin in praktisch reiner Form gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der Cyanatkondensation das Ornithinkupfer durch Kochen mit Harnstoff im offenen Gefäß in Citrullinkupfer überführt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 683 846;
Organic Syntheses, II, S. 52 unter 3;
Journal Am. Chem. Soc, Bd. 77, S. 1260 (1955); Journal of biol. Chemistry, Bd. 122, S. 477 (1938).

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