JP2007320918A - Method for producing amino acid - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce an amino acid under simple conditions without using a natural substance. <P>SOLUTION: The amino acid is produced as follows. An aqueous solution for a reaction containing a mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron, e.g. iron (III)iron(II) chloride and an organic acid e.g. acetic acid, citric acid, an amino acid and malic acid is brought into contact with seawater salts, e.g, at least one selected from the group consisting of ammonium salts, magnesium salts, calcium salts and sodium salts and formaldehyde and stirring is carried out, e.g. at 20°C. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アミノ酸の製造方法に関し、特に非生物学的手法を用いたアミノ酸の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an amino acid, and more particularly to a method for producing an amino acid using a non-biological technique.

アミノ酸は、生体成分として重要なタンパク質を構成する基本的な化合物である。アミノ酸を得るには、一般に、タンパク質を酵素等で加水分解することによる化学的方法や、大腸菌などの微生物を用いた遺伝子発現を手段とする生物学的方法によって入手している。
これに対して無機物からアミノ酸を合成する方法としては、化学合成の他に、深海底および硫化物が多数存在する温泉の状況をモデル化し、炭酸とアンモニアからのペプチドの生成方法がある(非特許文献1)。また、炭素原子として黒鉛、水、窒素源及び鉄属繊維金属等を接触状態で熱エネルギー又は衝撃波エネルギーを付与してアミノ酸を製造する方法がある(特許文献1)。
特開2005−281300号公報 Marine Chemistry, Vol.30, 1990, p.179
Amino acids are basic compounds that constitute proteins that are important as biological components. In general, amino acids are obtained by a chemical method by hydrolyzing a protein with an enzyme or the like, or a biological method using gene expression using microorganisms such as E. coli.
On the other hand, as a method for synthesizing amino acids from inorganic substances, in addition to chemical synthesis, there is a method for generating peptides from carbonic acid and ammonia by modeling the state of the deep sea and hot springs where many sulfides exist (non-patented). Reference 1). In addition, there is a method for producing an amino acid by applying thermal energy or shock wave energy in contact with graphite, water, a nitrogen source, an iron group fiber metal, and the like as carbon atoms (Patent Document 1).
JP 2005-281300 A Marine Chemistry, Vol. 30, 1990, p. 179

しかしながら、天然物を用いた手法では、系内にないアミノ酸を得ることは困難である。また、非特許文献1に記載された方法では、熱エネルギーあるいは多大な衝撃を与える必要があり、温和に反応を進めることが困難で簡便性にも難があるという問題があり、特許文献1に記載された方法では、200℃以上の高温処理が衝撃波を必須とする。
従って、本発明の目的は、天然物を用いることなく簡便にアミノ酸を製造することができるアミノ酸の製造方法を提供することである。
However, it is difficult to obtain amino acids that are not in the system by the technique using natural products. Further, the method described in Non-Patent Document 1 has a problem that it is necessary to give thermal energy or a great impact, and it is difficult to proceed the reaction mildly, and there is a problem in simplicity. In the described method, a high temperature treatment at 200 ° C. or higher requires a shock wave.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an amino acid, which can easily produce an amino acid without using a natural product.

本発明のアミノ酸の製造方法は、二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体と有機酸とを含む反応用水溶液を、海水塩類及びホルムアルデヒドと接触させ、アミノ酸を合成することを特徴としている。   The amino acid production method of the present invention is characterized in that an amino acid is synthesized by bringing a reaction aqueous solution containing a mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron and an organic acid into contact with sea salt and formaldehyde. Yes.

本発明によれば、天然物を用いることなく簡便にアミノ酸を製造することができるアミノ酸の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the amino acid which can manufacture an amino acid simply, without using a natural product can be provided.

本発明のアミノ酸の製造方法は、二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体と有機酸とを含む反応用水溶液を、海水塩類及びホルムアルデヒドと接触させ、アミノ酸を合成することを特徴としている。
本発明では、二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体と有機酸とを含む反応用水溶液を、海水塩類及びホルムアルデヒドと接触させるので、酸性条件下で安定して電子が安定して供給され、その結果、天然物を用いることなく簡便な条件下で、アミノ酸を製造することができる。
特に、本発明では、反応用水溶液に含有されるアミノ酸と同一のアミノ酸を製造するだけでなく、反応用水溶液に含有されないアミノ酸を新規に製造することもできる。
The amino acid production method of the present invention is characterized in that an amino acid is synthesized by bringing a reaction aqueous solution containing a mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron and an organic acid into contact with sea salt and formaldehyde. Yes.
In the present invention, the reaction aqueous solution containing the mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron and the organic acid is brought into contact with sea salt and formaldehyde, so that the electrons are stably stabilized under acidic conditions. As a result, amino acids can be produced under simple conditions without using natural products.
In particular, in the present invention, not only the same amino acid as the amino acid contained in the reaction aqueous solution can be produced, but also an amino acid not contained in the reaction aqueous solution can be newly produced.

反応用水溶液は、上記の混合原子価鉄錯体と有機酸とを水に溶解させて調製することができる。
ここで用いられている二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体は、二価鉄と三価鉄が混在する水溶性の混合原子価鉄錯体であり、ハロゲン化鉄(III)鉄(II)を挙げることができる。ハロゲン化鉄(III)鉄(II)としては、例えば、塩化鉄(III)鉄(II)、臭化鉄(III)鉄(II)、ヨウ化鉄(III)鉄(II)等が該当する。このうち、吸電子反応性を向上させる観点から塩化鉄(III)鉄(II)が好ましい。
反応用水溶液を作製する際には、塩化鉄(III)鉄(II)を水に溶解させて混合原子価錯体水溶液を調製することができる。混合原子価水溶液中の混合原子価鉄錯体の量は、0.1mg/L〜0.4mg/L、反応性を向上させる観点から好ましくは0.1mg/L〜0.4mg/L、反応性を向上させる観点から好ましくは0.2mg/L〜0.3mg/L、より好ましくは0.3mg/Lとすることができる。
The aqueous solution for reaction can be prepared by dissolving the mixed valence iron complex and the organic acid in water.
The mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron used here is a water-soluble mixed valence iron complex in which divalent iron and trivalent iron are mixed, and iron (III) iron halide. (II) can be mentioned. Examples of the iron halide (III) iron (II) include iron chloride (III) iron (II), iron bromide (III) iron (II), iron iodide (III) iron (II) and the like. . Of these, iron (III) iron (II) chloride is preferred from the viewpoint of improving the electron absorption reactivity.
When preparing an aqueous solution for reaction, a mixed valence complex aqueous solution can be prepared by dissolving iron (III) chloride (II) in water. The amount of the mixed valence iron complex in the mixed valence aqueous solution is 0.1 mg / L to 0.4 mg / L, preferably 0.1 mg / L to 0.4 mg / L from the viewpoint of improving the reactivity, and the reactivity. From the viewpoint of improving the ratio, it is preferably 0.2 mg / L to 0.3 mg / L, more preferably 0.3 mg / L.

反応用水溶液に含まれる有機酸としては、カルボニル基を有するものであればよく、例えば酢酸、アミノ酸、クエン酸、リンゴ酸及びオキザロ酢酸並びにこれらの誘導体等を挙げることができる。このうち、環境への親和性や調合の簡便性の観点から、酢酸、アミノ酸、クエン酸及びリンゴ酸からなる群より選択された少なくとも1つであることが好ましく、酢酸、クエン酸及びリンゴ酸からなる群より選択された少なくとも1つを含むものであることが更に好ましく、酢酸、クエン酸及びリンゴ酸をすべて含むものであることが最も好ましい。上記有機酸は、反応用水溶液中に、pHを下げることと同時に還元性を付与可能な濃度で存在すればよく、アミノ酸製造に必要な還元性を効率よく付与するために、反応用水溶液中の有機酸の量は、少なくとも500mg/Lとすることができ、好ましくは5000mg/L〜10000mg/Lとすることができる。   The organic acid contained in the aqueous solution for reaction is not particularly limited as long as it has a carbonyl group, and examples thereof include acetic acid, amino acid, citric acid, malic acid, oxaloacetic acid, and derivatives thereof. Among these, from the viewpoint of environmental affinity and ease of preparation, it is preferably at least one selected from the group consisting of acetic acid, amino acid, citric acid and malic acid, from acetic acid, citric acid and malic acid. More preferably, it contains at least one selected from the group consisting of all of acetic acid, citric acid and malic acid. The organic acid only needs to be present in the reaction aqueous solution at a concentration capable of imparting reducibility at the same time as lowering the pH. In order to efficiently impart the reducibility necessary for amino acid production, The amount of the organic acid can be at least 500 mg / L, preferably 5000 mg / L to 10000 mg / L.

上記アミノ酸としては、例えば、セリン、アスパラギン酸、グリシン、L−アラニン、グルタミン酸、シトシン、γ−アミノ酪酸、尿素、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン等を挙げることができる。反応用水溶液におけるアミノ酸の含有量は、特に制限されないが、合計で2〜9mmol/Lとすることができる。   Examples of the amino acid include serine, aspartic acid, glycine, L-alanine, glutamic acid, cytosine, γ-aminobutyric acid, urea, leucine, isoleucine, and phenylalanine. The amino acid content in the aqueous reaction solution is not particularly limited, but can be 2 to 9 mmol / L in total.

これらの成分に加えて他の成分も添加することができる。このような成分として、銅イオン、ビタミンC及びビタミンB等のビタミン類、食物繊維等を挙げることができる。このような反応用水溶液としては、例えば、FFCパイロゲン(登録商標、以下同じ。株式会社赤塚))を挙げることができる。このFFCパイロゲンを上記反応用水溶液として使用する場合には、50質量%〜100質量%、反応活性を向上させる観点から90質量%〜100質量%の濃度になるよう水で希釈すればよい。 In addition to these components, other components can also be added. Such components, copper ions, vitamins such as vitamin C and vitamin B 6, can be mentioned dietary fiber. Examples of such an aqueous solution for reaction include FFC pyrogen (registered trademark, hereinafter the same; Akatsuka Co., Ltd.). When this FFC pyrogen is used as the above aqueous solution for reaction, it may be diluted with water to a concentration of 50% by mass to 100% by mass and 90% by mass to 100% by mass from the viewpoint of improving the reaction activity.

本発明で使用される海水塩類とは、海水において見出される塩類であればよいが、特に、熱水噴出口近傍の熱水に見出される無機塩類をいい、アンモニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩を挙げることができ、これらのうちのいずれか又は2以上の組み合わせとすることができるが、反応性の観点からこれらすべてを含むものであることが最も好ましい。これらの海水塩類は、アミノ酸の合成効率の観点から、炭酸アンモニウム、ホルムアルデヒド、硫化マグネシウム、塩化カルシウム、硫化ナトリウムからなる群より選択された少なくとも1つであることが好ましく、これらすべてを含むものであることが最も好ましい。
これらの海水塩類は、アミノ酸の合成効率から、反応用水溶液の全容量に対して2〜30質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることが更に好ましい。2質量%以上あれば、反応系内で充分量のアミノ酸を合成することができ、30質量%未満であれば、効率的にアミノ酸を合成することができる。
The sea salt used in the present invention may be any salt found in sea water, but particularly refers to inorganic salts found in hot water near the hot water outlet, ammonium salt, magnesium salt, calcium salt, sodium A salt can be mentioned, and any of these or a combination of two or more thereof can be used, but it is most preferable to include all of them from the viewpoint of reactivity. These seawater salts are preferably at least one selected from the group consisting of ammonium carbonate, formaldehyde, magnesium sulfide, calcium chloride, and sodium sulfide from the viewpoint of amino acid synthesis efficiency, and include all of these. Most preferred.
These seawater salts are preferably 2 to 30% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, based on the amino acid synthesis efficiency, based on the total volume of the reaction aqueous solution. If it is 2% by mass or more, a sufficient amount of amino acid can be synthesized in the reaction system, and if it is less than 30% by mass, an amino acid can be synthesized efficiently.

また本発明に用いられるホルムアルデヒドは、反応用水溶液の全容量に対して0.2容量%〜10容量%となるように反応用水溶液と接触させることができ、急激な反応性を抑制するため0.2容量%〜5容量%で接触させることが好ましい。0.2容量%以上あれば所期の効果を発揮することが期待でき、一方、10容量%未満とすることにより、反応速度を適切な範囲に調整することができる。   Further, the formaldehyde used in the present invention can be brought into contact with the reaction aqueous solution so as to be 0.2% by volume to 10% by volume with respect to the total volume of the reaction aqueous solution. It is preferable to contact at 2% by volume to 5% by volume. If the content is 0.2% by volume or more, the expected effect can be expected. On the other hand, by setting it to less than 10% by volume, the reaction rate can be adjusted to an appropriate range.

本発明の反応用水溶液と、上述した海水塩類及びホルムアルデヒドとを接触させる際には、反応性を向上させる観点から、ホルムアルデヒドよりも先に海水塩類を反応用水溶液に接触させることが好ましい。このとき反応系内に炭酸ガスが発生するので、気圧上昇を考慮した系とすることが好ましい。   When bringing the aqueous reaction solution of the present invention into contact with the above-described seawater salt and formaldehyde, it is preferable to bring the seawater salt into contact with the aqueous reaction solution prior to formaldehyde from the viewpoint of improving reactivity. At this time, since carbon dioxide gas is generated in the reaction system, it is preferable to use a system in consideration of an increase in atmospheric pressure.

また上記接触は、高純度不活性ガス下で行うことが好ましい。これにより、外部よりの不純物の混入をさけることができるとともに合成物を外因性の不純物から分離して評価できる。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素等を挙げることができ、このうち、反応性が低いアルゴンが好ましい。不活性ガス下では、室温で温和な条件で反応を進行させることができる。   Moreover, it is preferable to perform the said contact under high purity inert gas. As a result, it is possible to avoid mixing impurities from outside and to evaluate the synthesized product separately from exogenous impurities. Examples of the inert gas include argon, nitrogen and the like. Among these, argon having low reactivity is preferable. Under an inert gas, the reaction can proceed under mild conditions at room temperature.

反応用水溶液のpHは、アミノ酸の合成能を損なわないpHであればよく、好ましくはpH5.5以下、反応効率の観点から、より好ましくはpH3以下とすることができる。 反応温度は、室温であればよく、好ましくは15〜30℃とすることができる。また、反応時間は、アミノ酸生成に充分な時間行えばよく、例えば24〜72時間、反応を充分に行うことと過反応を避ける観点から好ましくは24〜50時間とすることができる。攪拌は、通常用いられる機器を用いて行えばよく、例えば棒状マグネチックスターラ(長さ2センチ)などが使用される。攪拌速度は、例えば、長さ2センチの棒状マグネティックスターラを200〜500rpm、反応性を制御する観点から200〜300rpmで回転することが好ましい。   The pH of the aqueous reaction solution may be any pH that does not impair the ability to synthesize amino acids, and is preferably 5.5 or less, more preferably 3 or less from the viewpoint of reaction efficiency. The reaction temperature may be room temperature, preferably 15 to 30 ° C. In addition, the reaction time may be sufficient for amino acid production, for example, from 24 to 72 hours, preferably from 24 to 50 hours from the viewpoint of sufficiently performing the reaction and avoiding overreaction. Stirring may be performed using a commonly used device, for example, a rod-shaped magnetic stirrer (length 2 cm). The stirring speed is preferably, for example, 200 to 500 rpm for a rod-shaped magnetic stirrer having a length of 2 cm and 200 to 300 rpm from the viewpoint of controlling reactivity.

上述した接触工程によって、反応系にアミノ酸が合成される。ここで得られるアミノ酸には、反応用水溶液中に存在するアミノ酸(「既存アミノ酸」という)のみならず、反応開始時に反応系内に存在しないアミノ酸(「新規アミノ酸」という)も含む。既存アミノ酸の場合には、反応開始時の反応用水溶液中の含有量よりも多く得られることにより容易に確認することができる。例えば、セリン、アミノ酪酸等が、製造された既存アミノ酸として確認することができる。
一方、新規アミノ酸としては、通常のアミノ酸分析を行うことによって、反応開始時には存在しなかったものとして容易に確認することができる。このような新規アミノ酸としては、例えば、オルニチン、ベータアラニン等を挙げることができる。
An amino acid is synthesized in the reaction system by the contact step described above. The amino acids obtained here include not only amino acids present in the aqueous reaction solution (referred to as “existing amino acids”) but also amino acids that are not present in the reaction system at the start of the reaction (referred to as “new amino acids”). In the case of an existing amino acid, it can be easily confirmed by obtaining more than the content in the reaction aqueous solution at the start of the reaction. For example, serine, aminobutyric acid and the like can be confirmed as existing amino acids produced.
On the other hand, as a new amino acid, it can be easily confirmed that it was not present at the start of the reaction by conducting a normal amino acid analysis. Examples of such novel amino acids include ornithine and beta alanine.

また、反応時間を上記の範囲内、又は延長させて継続させることにより、アミノ酸の製造に加え、各アミノ酸が脱水してペプチド結合を構成し、ポリペプチドが形成することもできる。このポリペプチドの存在は、不溶性の物質の出願によって目視にて確認すると共に、赤外線吸収スペクトルを用いてポリペプチドの特有のシグナル(例えばC=O)を検出することによって、確認することができる。   Further, by continuing the reaction time within the above-mentioned range or extending, in addition to the production of amino acids, each amino acid can be dehydrated to form a peptide bond to form a polypeptide. The presence of this polypeptide can be confirmed visually by filing an insoluble substance, and can be confirmed by detecting a specific signal (for example, C = O) of the polypeptide using an infrared absorption spectrum.

本方法によって得られるポリペプチドは、いずれの分子量であってもよく、一般に、数平均分子量が10,000〜15,000のものとすることができる。ポリペプチドの分子量の調整は、反応時間の調整または溶解する無機塩類およびアルデヒドの添加量を調整することにより容易に行うことができる。   The polypeptide obtained by this method may have any molecular weight, and generally has a number average molecular weight of 10,000 to 15,000. The molecular weight of the polypeptide can be easily adjusted by adjusting the reaction time or adjusting the amount of inorganic salts and aldehyde to be dissolved.

本アミノ酸の製造方法によって得られるアミノ酸及びそのポリペプチドは、反応系内の水に可溶又は不溶の分子として沈殿物の形態で容易に検出可能であり、高速液体クロマトグラフィー等によって、また不溶性分子の場合にはろ過、乾燥等を行うことによって、それぞれ容易に精製することができる。得られたアミノ酸の同定については、アミノ酸同定に通常用いられる手段、例えば質量分析等を用いることのよって容易に行うことができる。   The amino acid and its polypeptide obtained by this amino acid production method can be easily detected in the form of a precipitate as a water-soluble or insoluble molecule in the reaction system, and can also be detected by high-performance liquid chromatography or the like. In this case, it can be easily purified by filtration, drying or the like. Identification of the obtained amino acid can be easily performed by using means usually used for amino acid identification, such as mass spectrometry.

本発明で得られるアミノ酸は、上記のアミノ酸に含まれるものであればいずれもが製造可能であり、得られるアミノ酸の種類は固定されない。このことは、いずれのアミノ酸も本発明によって簡便に得ることができる。
また、反応用水溶液に含有されない新規アミノ酸を無機物から合成することができるので、所望するアミノ酸を含む天然物を予め用意することなく、得ることができる。
本発明によるアミノ酸は水溶液として得られるので、そのまま簡便に使用することができ、例えば肥料などとして好適に用いることができる。
Any amino acid can be produced as long as it is contained in the above amino acid, and the type of amino acid obtained is not fixed. This can be easily obtained by the present invention for any amino acid.
In addition, since a novel amino acid that is not contained in the reaction aqueous solution can be synthesized from an inorganic substance, a natural product containing the desired amino acid can be obtained without preparing it in advance.
Since the amino acid according to the present invention can be obtained as an aqueous solution, it can be used simply as it is, for example, it can be suitably used as a fertilizer.

以下に本発明の実施例について説明するが、これに限定されるものではない。また実施例中の%は、特に断らない限り、重量(質量)基準である。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. Further,% in the examples is based on weight (mass) unless otherwise specified.

[実施例1]
反応用水溶液の特性
アミノ酸の製造には、約9mmol/Lのアミノ酸、約1500mg/Lの酢酸、約7000mg/Lのクエン酸、約1500mg/Lのリンゴ酸、合計で約0.3mg/Lの鉄イオン成分、約0.001mg/Lの銅イオン成分を含む反応用水溶液を使用した。
この反応用水溶液については、電子スピン共鳴(ESR)装置(日本電子社製、JEOL JES TE-200)及びアミノ酸分析装置(日本電子社製、JEOL JLC-300 Amino Acid Analyzer)を用いて組成成分を解析し、更に電子供与性について確認した。電子スピン共鳴装置による測定では、水を溶媒とし、液体ヘリウム温度(5K)にて100KHzのモジュレーションで測定した。また500μLのサンプルをアミノ酸分析装置により室温で測定を行った。ESR測定の結果を図1に示す。
[Example 1]
Properties of aqueous solution for reaction For the production of amino acids, about 9 mmol / L amino acid, about 1500 mg / L acetic acid, about 7000 mg / L citric acid, about 1500 mg / L malic acid, about 0.3 mg / L in total. A reaction aqueous solution containing an iron ion component and a copper ion component of about 0.001 mg / L was used.
For this aqueous solution for reaction, the composition components were determined using an electron spin resonance (ESR) apparatus (JEOL JES TE-200, manufactured by JEOL Ltd.) and an amino acid analyzer (JEOL JLC-300 Amino Acid Analyzer, manufactured by JEOL Ltd.). Analysis and further confirmation of electron donating properties. In the measurement by the electron spin resonance apparatus, water was used as a solvent, and measurement was performed at a liquid helium temperature (5 K) with a modulation of 100 KHz. A 500 μL sample was measured with an amino acid analyzer at room temperature. The result of the ESR measurement is shown in FIG.

また、本実施例にかかる反応用水溶液の電子供与性を、テトラチアフルバレン(TTF)を使用して検証した。このTTFは、電子供与体と錯体を形成することにより電荷移動錯体(charge transfer complex, CT)を形成し、この際、光吸収スペクトルのバンドは大幅に変化することが知られている。
本実施例にかかる反応用水溶液(試料1)を、TTFのテトラヒドロフラン溶液(2.3×10−5M、試料2)対して、10容量/容量%又は20容量/容量%で添加し、それぞれ試料3及び4とした。試料1〜4について、光吸収スペクトルを測定した。光吸収スペクトルの結果を図2に示す。
Further, the electron donating property of the aqueous reaction solution according to this example was verified using tetrathiafulvalene (TTF). It is known that this TTF forms a charge transfer complex (CT) by forming a complex with an electron donor, and at this time, the band of the light absorption spectrum changes significantly.
The aqueous solution for reaction (sample 1) according to this example was added at 10 vol / vol% or 20 vol / vol% to the TTF tetrahydrofuran solution (2.3 × 10 −5 M, sample 2). Samples 3 and 4 were designated. The light absorption spectrum was measured about the samples 1-4. The result of the light absorption spectrum is shown in FIG.

本反応用水溶液の電子スピン状態については、図1に示されるように、ERS測定によって、1500mT付近に半磁場共鳴である鉄に由来するシグナルが示され、更に3300mT付近に銅原子のスピンに由来する共鳴が観察された。また水素イオン濃度は20℃で2.7以下を示しており、本反応用水溶液が強い酸であることがわかった。   Regarding the electron spin state of the aqueous solution for this reaction, as shown in FIG. 1, the ERS measurement shows a signal derived from iron which is a half-field resonance in the vicinity of 1500 mT, and is further derived from the spin of copper atoms in the vicinity of 3300 mT. Resonance was observed. Further, the hydrogen ion concentration was 2.7 or less at 20 ° C., and it was found that the aqueous solution for this reaction was a strong acid.

一方、図2に示されるように、試料1(実線、本実施例に係る反応用水溶液のみ)と、試料2(破線、TTFのテトラヒドロフラン溶液)は、いずれも450nmに吸収極大をもっていたが、試料3及び4では相互作用が生じて、450nmの吸収帯のピークは減少した。
また、試料3(一点鎖線)及び4(二点鎖線の比較より、試料3では、350nm付近の吸収は減少し、また300nm付近の吸収も減少したが、本実施例に係る反応用水溶液の濃度が高い試料4では、試料3と比較して全体的に吸収が高くなり、約340nm以降の吸収帯域でのピーク強度が再び増加した。これより本実施例に係る反応用水溶液は、TTFに電子を供与し、新たな複合体を形成することがわかった。
以上のことにより、本実施例の反応用水溶液は、pHが3以下の強酸の領域にあるにも拘わらず、電子を奪う性質をもつ物質に電子を供与する還元作用を有することが明らかとなった。
On the other hand, as shown in FIG. 2, sample 1 (solid line, only aqueous solution for reaction according to this example) and sample 2 (dashed line, tetrahydrofuran solution of TTF) both had an absorption maximum at 450 nm. In 3 and 4, an interaction occurred and the peak of the 450 nm absorption band decreased.
Sample 3 (one-dot chain line) and 4 (as compared with the two-dot chain line), in sample 3, the absorption near 350 nm decreased and the absorption near 300 nm also decreased, but the concentration of the aqueous solution for reaction according to this example Sample 4 having a high absorption increased overall as compared with Sample 3, and the peak intensity in the absorption band after about 340 nm increased again.From this, the aqueous reaction solution according to this example had an electron in TTF. It was found that a new complex was formed.
From the above, it becomes clear that the aqueous reaction solution of this example has a reducing action of donating electrons to a substance having a property of depriving electrons even though the aqueous solution has a pH of 3 or less. It was.

[実施例2]
アミノ酸の製造
実施例1で使用した反応用水溶液20mLを、蒸留水140mLに溶解する。これに炭酸アンモニウム(NHHCO)を3.3gゆっくり加え、さらに硫酸マグネシウム(MgSO)2.52gと塩化カルシウム(CaCl)を1.5g加える。このとき、炭酸ガスの発生を確認する。気泡の発生している最中に、ホルムアルデヒド(HCHO)を1.5mL加える。さらに硫酸ナトリウム(NaSO)を1g加え、この溶液を長さ2センチの棒状マグネティックスターラで攪拌する。反応は不活性ガスであるアルゴン雰囲気下で24時間行った。
得られた水溶液をアミノ酸分析装置により測定し、溶液内に構成されているアミノ酸の分析を行った(アミノ酸分析装置、日本電子社製、JEOL JLC-300 Amino Acid Analyzer)。この結果を図3に示す。図3の上段は反応前の反応用水溶液のアミノ酸分析結果を示し、図3下段は反応後の反応系のアミノ酸分析結果を示している。
[Example 2]
Production of amino acid 20 mL of the aqueous reaction solution used in Example 1 is dissolved in 140 mL of distilled water. To this, 3.3 g of ammonium carbonate (NH 4 HCO 3 ) is slowly added, and then 2.52 g of magnesium sulfate (MgSO 4 ) and 1.5 g of calcium chloride (CaCl 2 ) are added. At this time, the generation of carbon dioxide gas is confirmed. Add 1.5 mL of formaldehyde (HCHO) while bubbles are occurring. Further, 1 g of sodium sulfate (NaSO 4 ) is added, and this solution is stirred with a rod-shaped magnetic stirrer having a length of 2 cm. The reaction was carried out for 24 hours under an inert gas argon atmosphere.
The obtained aqueous solution was measured with an amino acid analyzer, and the amino acids contained in the solution were analyzed (amino acid analyzer, JEOL JLC-300 Amino Acid Analyzer). The result is shown in FIG. The upper part of FIG. 3 shows the amino acid analysis results of the aqueous reaction solution before the reaction, and the lower part of FIG. 3 shows the amino acid analysis results of the reaction system after the reaction.

図3に示されるように、反応後の反応系では、相対値でセリン(SER)が増加し、グリシン(GLY)、アラニン(ALA)が減少し、さらに系内には存在しなかったベータアラニン(B-ALA)、オルニチン(L-Ornithine)が生成したことが確認された(図3下段)。このことは、反応系中に新たな2種のアミノ酸が合成されたことを意味する。本実施例で使用した反応用水溶液には、既存アミノ酸として、反応開始時に数種のアミノ酸を含有している(図3上段)が、検出されるいずれのアミノ酸も、ベータアラニン、オルニチンの主原料にはならないため、本反応系中に新たに合成された化合物であることは明らかである。
また、反応後の反応系では、セリンの相対量が他の既存アミノ酸と比較して増加していることが確認された。従って、既存アミノ酸であるセリンが、反応によって反応系中で更に生成され、その結果、相対値が増加したことは明らかである。
As shown in FIG. 3, in the reaction system after the reaction, serine (SER) increased in relative value, glycine (GLY), alanine (ALA) decreased, and beta-alanine that did not exist in the system. It was confirmed that (B-ALA) and ornithine (L-Ornithine) were produced (lower part of FIG. 3). This means that two new amino acids were synthesized in the reaction system. The aqueous solution for reaction used in this example contains several types of amino acids as existing amino acids at the start of the reaction (the upper part of FIG. 3), and any of the detected amino acids is the main raw material for beta-alanine and ornithine. It is clear that this is a newly synthesized compound in this reaction system.
In the reaction system after the reaction, it was confirmed that the relative amount of serine was increased as compared with other existing amino acids. Therefore, it is clear that serine which is an existing amino acid is further produced in the reaction system by the reaction, and as a result, the relative value is increased.

更に、反応後の反応系内には、不溶性の粒状の沈殿物も同時に合成されていた。この不溶性沈殿物の偏光顕微鏡写真を図4に示す。この不溶性の沈殿物について、テトラヒドロフランを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により分子量測定[日本分光社製、MULTI-340(UV Detector)、880-PU(ポンプ)、ODA-80TM(カラム)]を行ったところ、標準ポリスチレン換算で数平均分子量9200のポリマーであることがわかった。この不溶性沈殿物の組成を更に調べるために、赤外線吸収スペクトル測定を行った(HORIBA、FT−720)。結果を図5に示す。   Furthermore, insoluble granular precipitates were also synthesized in the reaction system after the reaction. A polarized light micrograph of this insoluble precipitate is shown in FIG. This insoluble precipitate was subjected to molecular weight measurement [manufactured by JASCO Corporation, MULTI-340 (UV Detector), 880-PU (pump), ODA-80TM (column)] by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as a solvent. As a result, it was found to be a polymer having a number average molecular weight of 9200 in terms of standard polystyrene. In order to further investigate the composition of the insoluble precipitate, infrared absorption spectrum measurement was performed (HORIBA, FT-720). The results are shown in FIG.

図5に示されるように、反応後のポリマーでは、アミノ酸の存在を示すCOOHのシグナル(νCOOH:1730cm−1)が小さくなり、その一方で、C=Oを示すシグナル(νC=O:1650cm−1)が検出された。なお3400cm−1付近に広がるブロードなシグナル(νOH)は溶媒のものである。
このことは、得られたポリマーがペプチド結合を含むものであり、アミノ酸に加えてポリペプチドも形成されていることが示された。このようなシグナルは、本実施例に係る反応用水溶液以外の水溶液を用いた場合には検出されなかった。従って、アミノ酸の合成及びポリペプチドの形成は、本実施例にかかる反応用水溶液の酸性特性(pH=2.7)及び還元作用によるものであることが考えられる。
As shown in FIG. 5, in the polymer after the reaction, the COOH signal (ν COOH : 1730 cm −1 ) indicating the presence of an amino acid is small, while the signal indicating C═O (ν C═O : 1650 cm −1 ) was detected. The broad signal (ν OH ) spreading around 3400 cm −1 is that of the solvent.
This indicates that the obtained polymer contains a peptide bond and a polypeptide is formed in addition to the amino acid. Such a signal was not detected when an aqueous solution other than the aqueous reaction solution according to this example was used. Therefore, it is considered that amino acid synthesis and polypeptide formation are due to the acidic characteristics (pH = 2.7) and the reducing action of the aqueous reaction solution according to this example.

このように本発明によれば、二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体と有機酸とを含む反応用水溶液に、海水塩類及びホルムアルデヒドを接触させることによって、既存及び新規アミノ酸とポリペプチドとを反応系内に簡便に製造することができる。   As described above, according to the present invention, by bringing seawater salts and formaldehyde into contact with an aqueous solution for reaction containing a mixed valence iron complex having divalent iron and trivalent iron and an organic acid, existing amino acids and polyamino acids can be synthesized. Peptides can be easily produced in the reaction system.

本発明の実施例で用いられた反応用水溶液の電子スピン共鳴(ESR)の測定結果を示すチャートである。It is a chart which shows the measurement result of the electron spin resonance (ESR) of the aqueous solution for reaction used in the Example of this invention. 本発明の実施例にかかる試料1〜4の吸収スペクトル測定の結果を示すチャートである。It is a chart which shows the result of the absorption spectrum measurement of the samples 1-4 concerning the Example of this invention. 本実施例にかかる反応用水溶液(上段)及び反応後の反応系(下段)のアミノ酸分析の結果を示すチャートである。It is a chart which shows the result of the amino acid analysis of the aqueous solution for reaction concerning this example (upper stage) and the reaction system after reaction (lower stage). 本実施例で得られた不溶性ポリマーの偏光顕微鏡写真像(スケールバーは100μm)である。It is a polarizing microscope photograph image (a scale bar is 100 micrometers) of the insoluble polymer obtained by the present Example. 本実施例にかかる反応用水溶液の赤外線吸収スペクトル(破線)及び反応後で得られた不溶性ポリマーの赤外線吸収スペクトル(実線)をそれぞれ示すチャートである。It is a chart which shows the infrared absorption spectrum (broken line) of the aqueous solution for reaction concerning a present Example, and the infrared absorption spectrum (solid line) of the insoluble polymer obtained after reaction, respectively.

Claims (4)

二価鉄及び三価鉄を有する混合原子価鉄錯体と有機酸とを含む反応用水溶液を、海水塩類及びホルムアルデヒドと接触させ、アミノ酸を合成することを特徴とするアミノ酸の製造方法。   An amino acid production method comprising synthesizing an amino acid by bringing a reaction aqueous solution containing a mixed valence iron complex containing divalent iron and trivalent iron and an organic acid into contact with sea salt and formaldehyde. 前記混合原子価鉄錯体が、ハロゲン化鉄(III)鉄(II)であることを特徴とする請求項1記載の製造方法。   The method according to claim 1, wherein the mixed-valence iron complex is iron (III) halide (II). 前記有機酸が、酢酸、アミノ酸、クエン酸及びリンゴ酸からなる群より選択された少なくとも1つであることを特徴とする請求項1又は2記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein the organic acid is at least one selected from the group consisting of acetic acid, amino acid, citric acid and malic acid. 前記海水塩類が、アンモニウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩及びナトリウム塩からなる群より選択された少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein the sea salt is at least one selected from the group consisting of an ammonium salt, a magnesium salt, a calcium salt, and a sodium salt.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291805A (en) * 1976-01-27 1977-08-02 Mitsubishi Chem Ind Ltd Preparation of amino acids and polypeptides from formaldehyde and hydr oxylamine
JPS59163352A (en) * 1983-03-08 1984-09-14 Mitsui Toatsu Chem Inc Production of serine
JPS6144850A (en) * 1984-08-08 1986-03-04 Tomoji Kawai Production of amino acid and/or peptide
JP2002212153A (en) * 2000-11-17 2002-07-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method for amino group introduction and method for amino acid synthesis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291805A (en) * 1976-01-27 1977-08-02 Mitsubishi Chem Ind Ltd Preparation of amino acids and polypeptides from formaldehyde and hydr oxylamine
JPS59163352A (en) * 1983-03-08 1984-09-14 Mitsui Toatsu Chem Inc Production of serine
JPS6144850A (en) * 1984-08-08 1986-03-04 Tomoji Kawai Production of amino acid and/or peptide
JP2002212153A (en) * 2000-11-17 2002-07-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method for amino group introduction and method for amino acid synthesis

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