JP4653333B2 - インドール類又はインドリン類の製造法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、染料、顔料、高分子、医薬品、農薬等の原料化合物（中間体）として有用なインドール類又はインドリン類の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
５位及び６位にヒドロキシル基が置換したインドリン、インドール誘導体は空気中の酸素により容易にメラニン色素に変換することが知られている。特許第２５６６８０８号公報に染毛剤組成物として５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の使用が提案されている。５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸又はその塩の製造法は、特表平６−５１００５４号公報に記載の５，６−ジメトキシインドリン−２−カルボン酸に臭化水素酸を作用させる方法が知られている。しかし臭化水素酸の存在下５時間加熱還流するという過激な条件でありカルボキシル基が脱離すると予想される。また米国特許３７９６７２３号公報に記載の３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）にフェリシアン化カリウムを作用させる方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高選択率かつ高収率でインドール類又はインドリン類を製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、工業的に生産可能な方法として、ドーパ誘導体に酸化還元酵素であるラッカーゼ（ＥＣ１．１０．３．２）を作用させ、必要によりその保護基を外すことにより、インドール類又はインドリン類が高選択率かつ高収率で製造できることを見い出した。
【０００５】
本発明は、次式（２）
【０００６】
【化３】
【０００７】
で表わされるドーパ誘導体にラッカーゼを作用させ、必要により水酸基、アミノ基に導入されたアシル基を脱離する次式（１）
【０００８】
【化４】
【０００９】
で表わされるインドール類又はインドリン類の製造法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
式（２）で表わされるドーパ誘導体に作用させるラッカーゼは、ポリフェノールオキシダーゼの１種であって、植物特にウルシ樹液又は細菌、黴、酵母、菌類等の微生物から得られる。具体的な例としては、Biochim. Biophys. Acta. ２０５巻、３５〜４７頁、あるいは同誌１２９２巻、３０１〜３１１頁に記載されるようなラッカーゼが使用できる。例えばポリポラス ピンシタス（Polyporus pinsitus）、リゾクトニア ソラニ（Rhizoctonia solani）、ミセリオフソラ サーモフィラ（Myceliophthora thermophila）、シタリディウム サーモフィラム（Scytalidium thermophilum）等の微生物から産生される。ウルシ樹液から得られた「ラッカーゼ（Ｅ．Ｃ．１．１０．３．２）」（シグマ社）が市販されている。
ラッカーゼは、粗酵素あるいは精製酵素を用いてもよく、さらには遺伝子工学的手法による生産物であってもよい。また、ラッカーゼは、溶液状態、樹脂等に固定化した状態のものを使用してもよい。
【００１１】
式（２）で表わされるドーパ誘導体（基質）１ｇに対して、ラッカーゼは、次の活性測定法で測定した酵素活性量（Ｕ）で、１〜１０００００Ｕ、好ましくは１０〜１０００Ｕ作用させるのがよい。ラッカーゼは２種以上を併用してもよい。
【００１２】
酵素活性測定方法
３０℃で２８μＭシリンガルダジン（syringaldazine）を含むpH７のブリトン−ロビンソン緩衝液（Britton and Robinson's buffer）中で酸化酵素による生成物量を５３０nmの吸光度により経時的に測定し、その単位時間当たりの変化量から酵素活性値を算出する。酸化生成物の吸光系数は６５mM-1 cm-1を使用する。酵素１Ｕは１分間に１μモルのシリンガルダジンを酸化する量である。
【００１３】
式（２）で表わされるドーパ誘導体にラッカーゼを作用させて製造されるインドール類又はインドリン類は、式（３）
【００１４】
【化５】
【００１５】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、前記と同一のものを示す。〕で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体及び式（４）
【００１６】
【化６】
【００１７】
で表わされる２−カルボキシインドール誘導体に分けられる。
【００１８】
式（３）で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体を製造する場合の、ドーパ誘導体とラッカーゼの反応時間は、基質であるドーパ誘導体の消失する迄の時間とし、反応温度は０〜１００℃、特に１０〜５０℃とするのが好ましい。該時間が経過した後、速やかにハイドロサルファイトナトリウム（亜二チオン酸ナトリウム）、アスコルビン酸、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を添加して反応を終了させる。還元剤としては、ハイドロサルファイトナトリウムが好ましい。
２−カルボキシインドリン誘導体が、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸である場合は、反応混合物から５，６−ジヒドロインドリン−２−カルボン酸を単離するのが困難であって、アシル基を導入することが好ましい。このアシル基の導入は、例えばアルカリ剤、酸無水物を用いて行なわれ、アルカリ剤としては、ピリジン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が、酸無水物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸等が好ましい。
従来の製造法は、窒素雰囲気下で反応を行う必要があるのに対し、本発明の製造法は、空気中で反応可能であって、取り扱い、経済性の点でも好ましい。
【００１９】
式（４）で表わされる２−カルボキシインドール誘導体を製造する場合の反応時間は、基質であるドーパ誘導体が消失して後、更に１〜１０時間、好ましくは３〜７時間反応を継続する他は、反応温度、反応後処理等は、式（３）で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体と同じようにして製造される。
【００２０】
インドール類又はインドリン類の水酸基、カルボキシル基又はアミノ基に導入された炭素数２〜２０のアシル基は、必要によりエステル又は酸アミドの加水分解反応を用いて脱離してもよい。この場合は、触媒として酸を用いるのが好ましく、この酸は有機酸、無機酸のいずれでもよく、好ましくは無機酸、特に塩酸が好ましい。
【００２１】
インドール類又はインドリン類としては、アシル基、特にアセチル基を導入したものが製造に際して単離が容易で、安定性も良好である。
インドール類又はインドリン類としては、２−カルボキシインドリン誘導体が好ましく、特に１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸が好ましい。
【００２２】
このようにして製造されたインドール類又はインドリン類は、染毛剤組成物中に０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％含有して使用するのが好ましい。
【００２３】
この染毛剤組成物は、直接毛髪に適用して染色するが、毛髪に適用する前後又は同時に、金属塩、酸化剤又はpH調整剤等を適用すると、毛髪染色性が更に改善され好ましい。
【００２４】
金属塩としては、鉄、銅、マンガン、モリブテン、コバルト、ニッケル、銀等の遷移金属、及びこれらの無機もしくは有機配位アニオンからなる塩又はキレート化合物が挙げられ、毛髪１ｇに対して０．１〜１００mg、特に０．５〜５０mg適用するのが好ましい。
【００２５】
酸化剤としては、ヨードイオン、過酸化水素、過硫酸塩、過ホウ酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ素酸塩等が挙げられ、毛髪１ｇに対して０．００１〜１００mg、特に０．０１〜１０mg適用するのが好ましい。
【００２６】
pHは、２５℃で２〜１２、特に７〜１１であるのが好ましい。
【００２７】
【実施例】
実施例１ １−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸の製造
５０mL容ナスフラスコに３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）４mgと０．０１mMリン酸（pH７）緩衝液１０mLを加え、湯浴中６０℃で加熱してドーパを溶解後室温に戻し、ラッカーゼ（シグマ社製）１Ｕを加えて３時間攪拌した。ＨＰＬＣでドーパの消失及び５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の生成を確認した後、ハイドロサルファイトナトリウム３５mg、ピリジン２５０μＬ、無水酢酸２５０μＬを順次加え３０分間攪拌した。本反応を１０回繰り返し、粗生成物をエチルエーテルで抽出した後、シリカゲル（Merck社製）カラムクロマトグラフィーで精製して、１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸４６mgの白色粉末を得た。収率は７１％であった。
1H-NMR(DMSO-d6)δppm：7.92(1H), 7.18(1H), 5.15(1H), 3.58(1H), 3.23(1H), 2.33(3H), 2.29(3H), 2.20(3H)
【００２８】
実施例２ ５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の製造
窒素雰囲気下、１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸２０mgに６Ｎ塩酸を１０mL加え、２４時間加熱還流した。反応生成物を減圧下溶媒を留去し５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸１２．２mgを得た。収率は９９％であった。
1H-NMR(CF3COOD)δppm：7.32(1H), 7.09(1H), 5.34(1H), 3.83(1H), 3.67(1H)
【００２９】
参考例１
１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸 １．０％
キサンタンガム ０．５
モノエタノールアミン ５．０
イオン交換水 ９３．５
上記染毛剤組成物１ｇを、５０％白髪混合トレス１ｇに３０分間塗布適用した後、水洗、シャンプー、リンスを行い、次いでドライヤーで温風乾燥した。トレスは均一に黒褐色に染色した。
【００３０】
参考例２
５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸 １．０％
キサンタンガム ０．５
アンモニア水（２８％） ３．０
イオン交換水 ９５．５
上記染毛剤組成物１ｇを、参考例１と同様にして白髪混合トレスを染色したところ、トレスは均一に黒褐色に染色した。
【００３１】
【発明の効果】
高選択率かつ高収率で式（１）で表わされるインドール類又はインドリン類が製造できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、染料、顔料、高分子、医薬品、農薬等の原料化合物（中間体）として有用なインドール類又はインドリン類の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
５位及び６位にヒドロキシル基が置換したインドリン、インドール誘導体は空気中の酸素により容易にメラニン色素に変換することが知られている。特許第２５６６８０８号公報に染毛剤組成物として５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の使用が提案されている。５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸又はその塩の製造法は、特表平６−５１００５４号公報に記載の５，６−ジメトキシインドリン−２−カルボン酸に臭化水素酸を作用させる方法が知られている。しかし臭化水素酸の存在下５時間加熱還流するという過激な条件でありカルボキシル基が脱離すると予想される。また米国特許３７９６７２３号公報に記載の３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）にフェリシアン化カリウムを作用させる方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高選択率かつ高収率でインドール類又はインドリン類を製造する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、工業的に生産可能な方法として、ドーパ誘導体に酸化還元酵素であるラッカーゼ（ＥＣ１．１０．３．２）を作用させ、必要によりその保護基を外すことにより、インドール類又はインドリン類が高選択率かつ高収率で製造できることを見い出した。
【０００５】
本発明は、次式（２）
【０００６】
【化３】
で表わされるドーパ誘導体にラッカーゼを作用させ、必要により水酸基、アミノ基に導入されたアシル基を脱離する次式（１）
【０００８】
【化４】
で表わされるインドール類又はインドリン類の製造法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
式（２）で表わされるドーパ誘導体に作用させるラッカーゼは、ポリフェノールオキシダーゼの１種であって、植物特にウルシ樹液又は細菌、黴、酵母、菌類等の微生物から得られる。具体的な例としては、Biochim. Biophys. Acta. ２０５巻、３５〜４７頁、あるいは同誌１２９２巻、３０１〜３１１頁に記載されるようなラッカーゼが使用できる。例えばポリポラス ピンシタス（Polyporus pinsitus）、リゾクトニア ソラニ（Rhizoctonia solani）、ミセリオフソラ サーモフィラ（Myceliophthora thermophila）、シタリディウム サーモフィラム（Scytalidium thermophilum）等の微生物から産生される。ウルシ樹液から得られた「ラッカーゼ（Ｅ．Ｃ．１．１０．３．２）」（シグマ社）が市販されている。
ラッカーゼは、粗酵素あるいは精製酵素を用いてもよく、さらには遺伝子工学的手法による生産物であってもよい。また、ラッカーゼは、溶液状態、樹脂等に固定化した状態のものを使用してもよい。
【００１１】
式（２）で表わされるドーパ誘導体（基質）１ｇに対して、ラッカーゼは、次の活性測定法で測定した酵素活性量（Ｕ）で、１〜１０００００Ｕ、好ましくは１０〜１０００Ｕ作用させるのがよい。ラッカーゼは２種以上を併用してもよい。
【００１２】
酵素活性測定方法
３０℃で２８μＭシリンガルダジン（syringaldazine）を含むpH７のブリトン−ロビンソン緩衝液（Britton and Robinson's buffer）中で酸化酵素による生成物量を５３０nmの吸光度により経時的に測定し、その単位時間当たりの変化量から酵素活性値を算出する。酸化生成物の吸光系数は６５mM-1 cm-1を使用する。酵素１Ｕは１分間に１μモルのシリンガルダジンを酸化する量である。
【００１３】
式（２）で表わされるドーパ誘導体にラッカーゼを作用させて製造されるインドール類又はインドリン類は、式（３）
【００１４】
【化５】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5は、前記と同一のものを示す。〕で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体及び式（４）
【００１６】
【化６】
で表わされる２−カルボキシインドール誘導体に分けられる。
【００１８】
式（３）で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体を製造する場合の、ドーパ誘導体とラッカーゼの反応時間は、基質であるドーパ誘導体の消失する迄の時間とし、反応温度は０〜１００℃、特に１０〜５０℃とするのが好ましい。該時間が経過した後、速やかにハイドロサルファイトナトリウム（亜二チオン酸ナトリウム）、アスコルビン酸、水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を添加して反応を終了させる。還元剤としては、ハイドロサルファイトナトリウムが好ましい。
２−カルボキシインドリン誘導体が、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸である場合は、反応混合物から５，６−ジヒドロインドリン−２−カルボン酸を単離するのが困難であって、アシル基を導入することが好ましい。このアシル基の導入は、例えばアルカリ剤、酸無水物を用いて行なわれ、アルカリ剤としては、ピリジン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が、酸無水物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸等が好ましい。
従来の製造法は、窒素雰囲気下で反応を行う必要があるのに対し、本発明の製造法は、空気中で反応可能であって、取り扱い、経済性の点でも好ましい。
【００１９】
式（４）で表わされる２−カルボキシインドール誘導体を製造する場合の反応時間は、基質であるドーパ誘導体が消失して後、更に１〜１０時間、好ましくは３〜７時間反応を継続する他は、反応温度、反応後処理等は、式（３）で表わされる２−カルボキシインドリン誘導体と同じようにして製造される。
【００２０】
インドール類又はインドリン類の水酸基、カルボキシル基又はアミノ基に導入された炭素数２〜２０のアシル基は、必要によりエステル又は酸アミドの加水分解反応を用いて脱離してもよい。この場合は、触媒として酸を用いるのが好ましく、この酸は有機酸、無機酸のいずれでもよく、好ましくは無機酸、特に塩酸が好ましい。
【００２１】
インドール類又はインドリン類としては、アシル基、特にアセチル基を導入したものが製造に際して単離が容易で、安定性も良好である。
インドール類又はインドリン類としては、２−カルボキシインドリン誘導体が好ましく、特に１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸が好ましい。
【００２２】
このようにして製造されたインドール類又はインドリン類は、染毛剤組成物中に０．０１〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％含有して使用するのが好ましい。
【００２３】
この染毛剤組成物は、直接毛髪に適用して染色するが、毛髪に適用する前後又は同時に、金属塩、酸化剤又はpH調整剤等を適用すると、毛髪染色性が更に改善され好ましい。
【００２４】
金属塩としては、鉄、銅、マンガン、モリブテン、コバルト、ニッケル、銀等の遷移金属、及びこれらの無機もしくは有機配位アニオンからなる塩又はキレート化合物が挙げられ、毛髪１ｇに対して０．１〜１００mg、特に０．５〜５０mg適用するのが好ましい。
【００２５】
酸化剤としては、ヨードイオン、過酸化水素、過硫酸塩、過ホウ酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ素酸塩等が挙げられ、毛髪１ｇに対して０．００１〜１００mg、特に０．０１〜１０mg適用するのが好ましい。
【００２６】
pHは、２５℃で２〜１２、特に７〜１１であるのが好ましい。
【００２７】
【実施例】
実施例１ １−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸の製造
５０mL容ナスフラスコに３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）４mgと０．０１mMリン酸（pH７）緩衝液１０mLを加え、湯浴中６０℃で加熱してドーパを溶解後室温に戻し、ラッカーゼ（シグマ社製）１Ｕを加えて３時間攪拌した。ＨＰＬＣでドーパの消失及び５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の生成を確認した後、ハイドロサルファイトナトリウム３５mg、ピリジン２５０μＬ、無水酢酸２５０μＬを順次加え３０分間攪拌した。本反応を１０回繰り返し、粗生成物をエチルエーテルで抽出した後、シリカゲル（Merck社製）カラムクロマトグラフィーで精製して、１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸４６mgの白色粉末を得た。収率は７１％であった。
1H-NMR(DMSO-d6)δppm：7.92(1H), 7.18(1H), 5.15(1H), 3.58(1H), 3.23(1H), 2.33(3H), 2.29(3H), 2.20(3H)
【００２８】
実施例２ ５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸の製造
窒素雰囲気下、１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸２０mgに６Ｎ塩酸を１０mL加え、２４時間加熱還流した。反応生成物を減圧下溶媒を留去し５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸１２．２mgを得た。収率は９９％であった。
1H-NMR(CF3COOD)δppm：7.32(1H), 7.09(1H), 5.34(1H), 3.83(1H), 3.67(1H)
【００２９】
参考例１
１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸 １．０％
キサンタンガム ０．５
モノエタノールアミン ５．０
イオン交換水 ９３．５
上記染毛剤組成物１ｇを、５０％白髪混合トレス１ｇに３０分間塗布適用した後、水洗、シャンプー、リンスを行い、次いでドライヤーで温風乾燥した。トレスは均一に黒褐色に染色した。
【００３０】
参考例２
５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸 １．０％
キサンタンガム ０．５
アンモニア水（２８％） ３．０
イオン交換水 ９５．５
上記染毛剤組成物１ｇを、参考例１と同様にして白髪混合トレスを染色したところ、トレスは均一に黒褐色に染色した。
【００３１】
【発明の効果】
高選択率かつ高収率で式（１）で表わされるインドール類又はインドリン類が製造できる。
Claims (2)
- ３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）にラッカーゼを作用させ、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸とした後、これにアセチル基を導入して１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸として単離するインドリン類の製造法。
- ３，４−ジヒドロキシフェニルアラニン（ドーパ）にラッカーゼを作用させ、５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸とした後、これにアセチル基を導入して１−アセチル−５，６−ジアセトキシインドリン−２−カルボン酸として単離し、次いで水酸基及びアミノ基に導入されたアセチル基を脱離して５，６−ジヒドロキシインドリン−２−カルボン酸を得るインドリン類の製造法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099182A JP4653333B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | インドール類又はインドリン類の製造法 |
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|---|---|---|---|
| JP2001099182A JP4653333B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | インドール類又はインドリン類の製造法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002291496A JP2002291496A (ja) | 2002-10-08 |
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ID=18952758
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|---|---|---|---|
| JP2001099182A Expired - Lifetime JP4653333B2 (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | インドール類又はインドリン類の製造法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4955920B2 (ja) | 2004-12-08 | 2012-06-20 | 花王株式会社 | 染毛剤組成物 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06500011A (ja) * | 1990-06-29 | 1994-01-06 | ラージ スケール バイオロジー コーポレイション | 形質転換された微生物によるメラニンの製造 |
| JPH0690776A (ja) * | 1990-02-05 | 1994-04-05 | L'oreal Sa | 酵素を用いるメラニン色素の製造方法 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099182A patent/JP4653333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690776A (ja) * | 1990-02-05 | 1994-04-05 | L'oreal Sa | 酵素を用いるメラニン色素の製造方法 |
| JPH06500011A (ja) * | 1990-06-29 | 1994-01-06 | ラージ スケール バイオロジー コーポレイション | 形質転換された微生物によるメラニンの製造 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002291496A (ja) | 2002-10-08 |
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