JPH022864B2 - - Google Patents

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JPH022864B2
JPH022864B2 JP57044839A JP4483982A JPH022864B2 JP H022864 B2 JPH022864 B2 JP H022864B2 JP 57044839 A JP57044839 A JP 57044839A JP 4483982 A JP4483982 A JP 4483982A JP H022864 B2 JPH022864 B2 JP H022864B2
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JP
Japan
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reaction
polyprenyl
formula
solvent
dolichols
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Application number
JP57044839A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS58162547A (en
Inventor
Tetsuo Takigawa
Koichi Kinuhata
Masafumi Okada
Masao Mizuno
Takuji Nishida
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/467,253 priority patent/US4564477A/en
Priority to EP83101562A priority patent/EP0087136B1/en
Priority to DE8383101562T priority patent/DE3360448D1/en
Publication of JPS58162547A publication Critical patent/JPS58162547A/en
Publication of JPH022864B2 publication Critical patent/JPH022864B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリプレニルアルデヒドに関する。さ
らに詳しくは、本発明は、一般式 (式中【式】はトランス型イソ プレン単位を表わし、【式】は シス型イソプレン単位を表わし、nは11〜19の整
数を表わす。) で示される新規なポリプレニルアルデヒドに関す
る。 本発明により提供される一般式()で示され
るポリプレニルアルデヒドは医薬、化粧料などの
原料として有用な物質であり、とくに哺乳類ドリ
コール類の合成中間体として有用である。 ドリコール類は1960年にJ.E.Pennockらによつ
てブタの肝臓からはじめて単離され〔Nature
(London)、186、470(1960)参照〕、のちにこの
ものは一般式(A) 〔式中、【式】はトランス型イ ソプレン単位を表わし、【式】 はシス型イソプレン単位を表わす。本明細書中に
おいて以下同様。〕 で示される構造を有するポリプレノール同族体の
混合物であつて、式(A)中のシス型イソプレン単位
の数を表わすjは一般に12から18まで分布し、j
=14、15および16の3種の同族体が主体となつて
いることが明らかにされた〔R.W.Keenan et
al.、Biochemical Journal、165、505(1977)参
照〕。ドリコール類はブタの肝臓のみならず、哺
乳動物体内に広く分布しており、生体の生命維持
の上で極めて重要な機能を果していることが知ら
れている。例えば、J.B.Harfordらは子牛やブタ
の脳内白髄質を用いるin vitro試験により、外因
性ドリコールがマンノースなどの糖成分の脂質へ
の取り込みを促進し、その結果、生体の生命維持
のうえで重要な糖蛋白質の形成を増大させる作用
を持つことを明らかにしている〔Biochemical
and Biophysical Research Communication、
76、1036(1977)参照〕。ドリコール類によるかか
る脂質への糖成分の取り込み促進効果は成長期の
生体におけるよりも既に成熟している動物におい
て顕著であることから、老化防止の点でのドリコ
ール類の働きが注目されている。また、R.W.
Keenanらは幼年期などの急速に成長を続けてい
る生体にとつては外からドリコールを摂取し、自
己の体内で生合成して得られるドリコールを補う
ことが重要であると述べている〔Archives of
Biochemistry and Biophysics、179、634(1977)
参照〕。さらに、赤松らはラツトの再生肝中のド
リコールリン酸エステルを定量し、その量が正常
な肝中よりも著しく減少しており、肝組織での糖
蛋白の合成機能が大巾に低下していることおよび
外からドリコールリン酸エステルを加えると該機
能が改善されることを見出した〔第54回日本生化
学会大会(1981年)において発表〕。 上記のようにドリコール類は生体にとつて極め
て重要な機能を司る物質であり、医薬品またはそ
の中間体として有用であるが、従来その入手は容
易でなく、例えばブタの肝臓10Kgから複雑な分離
操作を経てやつと0.6gのドリコールが得られる
に過ぎない〔F.W.Burgos et al.、Biochemical
Journal、88、470(1963)参照〕。ドリコール類を
全合成することは、それらの複雑で特異な分子構
造に徴して明らかなように現在の有機合成の技術
では至難のことである。合成中間体を天然物に依
存し、これに簡単な合成化学的処理を加えるのみ
でドリコール類を得ることができるならば有利で
あるが、従来そのような好都合な物質は見出され
ていない。従来、下記の一般式(B) 〔但し、k=4〜6〕で示されるポリプレノール
類(これらはベツラプレノール類と呼ばれてい
る)がシラカンバ(Betula verrucola)から採
取し得ることは知られているが、これらからシス
型イソプレン単位の数が14、15および16のものを
主体とするドリコール類を合成することは現在の
有機合成技術ではほとんど不可能である。また
K.Hannusらはヨーロツパ赤松(Pinus
sylvestris)の葉から乾燥重量基準で1%の収率
でポリプレニル成分を単離し、この成分がイソプ
レン単位10〜19個を主としてシス配置で有するポ
リプレニルアセテート混合物であることを報告し
ているが〔Phytochemistry、13、2563(1974)参
照〕、彼らの報告には該ポリプレニルアセテート
中のトランスおよびシス配置についての詳細まで
は解明されていない。さらに、D.F.Zinckelらは
ストローブ松(Pinus strobus)の葉の抽出物中
にイソプレン単位数18個またはイソプレン単位数
の平均値が18であるC90のポリプレノールが存在
することを報告しているが〔Phytochemistry、
11、3387(1972)参照〕、この報告では該ポリプレ
ノールのトランス、シス配置について詳細な解析
を行なつていない。 本発明者らの一部とその共同研究者らは、先
に、イチヨウおよびヒマヤラ杉から有機溶媒によ
つて抽出される抽出物を、必要により加水分解し
たのち、クロマトグラフイー、分別溶解法その他
の適当な分離法によつて処理することにより、14
〜22個のイソプレン単位を哺乳類ドリコール類と
まつたく同じトランス、シス配置で有するポリプ
レノールおよび/またはその酢酸エステル同族体
混合物からなるポリプレニル画分が得られるこ
と、該ポリプレニル画分は哺乳類ドリコール類に
比べてα−未端の飽和イソプレン単位が存在しな
いだけで哺乳類ドリコール類におけるポリプレニ
ル同族体の分布に非常によく似たポリプレニル同
族体の分布を示すこと、該ポリプレニル画分は所
望によりその構成成分である個々の(イソプレン
単位数が一様な)ポリプレニル同族体に比較的容
易に分離しうること、従つて該ポリプレニル画分
およびそれから分離された各ポリプレニル同族体
はいずれも哺乳類ドリコール類の合成中間体とし
て非常に適していることを見出した。 本発明者らは、上記のごときポリプレニル化合
物を用いて哺乳類ドリコール類を効率的に製造す
るため該ポリプレニル化合物のポリプレニル鎖の
α−末端に飽和イソプレン単位を導入する方法を
鋭意検討した結果、かかる方法における中間体と
して有用な前記一般式()で示されるポリプレ
ニルアルデヒドを創製し、本発明を完成するに至
つた。 一般式()で示されるポリプレニルアルデヒ
ド〔以下ポリプレニルアルデヒド()と記す。〕
は、一般式() (式中はハロゲン原子を表わし、nは前記定義の
とおりである。) で示されるポリプレニルハラデヒド〔以下、ポリ
プレニルハラデヒド()と記す。〕を塩基性化
合物の存在下に一般式 (式中Rは低級アルキル基を表わす。) で示されるアセト酢酸エステル〔以下、アセト酢
酸エステル()と記す。〕と反応させることに
より得られる一般式() (式中、Rおよびnは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレニルケトカルボン酸エステル
〔以下、ポリプレニルケトカルボン酸エステル
()と記す。〕をケン化、脱炭酸して一般式
() (式中、nは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレニルアセトンとし、これを式 で示される化合物とウイツチヒ(Wittig)反応さ
せたのち生成物中の−CHO基の保護基を脱離さ
せることにより製造することができる。 ポリプレニルハライド()は前述のようにイ
チヨウあるいはヒマラヤ杉の抽出物から直接また
は加水分解を経て得ることができる一般式 (式中nは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレノールまたはその混合物をハ
ロゲン化剤たとえばPCl3、PBr3のごとき三ハロ
ゲン化リン、SOCl2、SOBr2のごときチオニルハ
ライドなどでハロゲン化することにより容易に得
られる。このハロゲン化反応は、通常、たとえば
ヘキサン、ジエチルエーテルなどの適当な溶媒中
に上記ポリプレノールを溶解し、これにトリエチ
ルアミン、ピリジンなどで代表される塩基の存在
または不存在下に約−20℃〜+50℃の温度におい
てハロゲン化剤を加えることにより行われる。 ポリプレニルハライド()とアセト酢酸エス
テル()との反応は溶媒中で行うことが望まし
い。好適に使用されうる溶媒としてはジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメ
トキシエタンなどのエーテル系溶媒が挙げられ
る。溶媒の使用量は、臨界的ではないが、ポリプ
レニルハライド()に対して2〜100倍(重
量)、好ましくは5〜80倍(重量)、さらに好まし
くは10〜50倍(重量)である。充分に乾燥された
溶媒を用いることが目的とする反応を円滑に進行
させるうえで好ましい。この反応を行うためには
塩基性化合物を存在させることが必須である。使
用する塩基性化合物としては、水素化ナトリウ
ム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、ナトリウムt−ブトキシド、カリウム
t−ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシドなど、アルカリ金属の水素化物、
水酸化物またはアルコキシドあるいはn−ブチル
リチウム、メチルリチウムなどが好適である。塩
基性化合物はアセト酢酸エステル()1モルあ
たり一般に約0.1〜5.0モル、好ましくは0.5〜3.0
モル、さらに好ましくは0.7〜1.5モルの割合で用
いられる。好ましい実施態様においては、塩基性
化合物の溶液または分散液にアセト酢酸エステル
()を加えるかまたは逆にアセト酢酸エステル
()の溶液に塩基性化合物を全量一時にもしく
は少量づつ徐々に加えることによりまずアセト酢
酸エステルのアニオンを形成させ、しかるのちに
これにポリプレニルハライド()を加えて反応
させる。アセト酢酸エステル()とポリプレニ
ルハライド()との使用割合は、臨界的ではな
いが、アセト酢酸エステル()/ポリプレニル
ハライド()のモル比にして1/2〜20/1、
好ましくは4/5〜10/1、さらに好ましくは
1/1〜5/1である。アセト酢酸エステル
()のアニオンを形成させる際には、窒素ガス、
アルゴンなどの不活性ガス雰囲下−30℃〜+100
℃、好ましくは−10℃〜+80℃の温度で反応を行
うことが望ましく、これにより副反応を抑制しつ
つ円滑に目的とするアニオンを形成させることが
できる。このアニオン形成に要する時間は用いる
反応温度によつても変化するが通常約10分間〜5
時間程度で充分である。このようにして調製され
たアセト酢酸エステル()のアニオン溶液にポ
リプレニルハライド()を添加して反応させ
る。用いる反応条件によつては、ポリプレニルハ
ライド()を全量一時に添加するよりは少量づ
つ何度かに分けてあるいは滴下方式で加えること
によつて反応を円滑に進行させうる場合がある。
ポリプレニルハライド()の添加時およびその
後反応を完結させるまでの間の反応系内の温度
は、臨界的ではないが、−10℃から使用する溶媒
の沸点までの範囲内であることが望ましい。反応
温度が低すぎると反応の進行が遅く、反応完結に
要する時間がかかり過ぎる。一方、反応温度が高
すぎると望ましくない副反応が進行する。この観
点から0℃〜80℃の範囲内の反応温度を採用する
ことが好ましい。ポリプレニルハライド()を
添加したのち反応を完結させるためには上記反応
温度において反応混合物の撹拌を継続することが
必要であり、これに要する時間は用いる反応温度
によつて変化するのが通常約30分間〜24時間程度
である。反応の進行を確認するためには薄層クロ
マトグラフイーにより原料ポリプレニルハライド
()の減少を追跡するのが便利であり、好まし
い。 反応後、反応混合物からのポリプレニルケトカ
ルボン酸エステル()の単離は従来公知の合成
反応に用いられている単離方法を応用することに
より容易に達成される。とくにクロマト法が便利
に用いられる。クロマト法に使用しうる吸着体と
してはシリカゲル、アルミナ、活性炭、セルロー
スなどがある。なかでもシリカゲルがとくに好適
に使用される。展開溶媒としてはヘキサン、ペン
タン、石油エーテル、ベンゼンなどの炭化水素系
溶媒にジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エ
チル、エチルアルコールなどの極性溶媒を少量混
合したものが好適である。 また、この単離工程を省略して直接に次工程の
ポリプレニルアセトン()の合成反応を行い、
そののち精製工程を行うことも可能である。 ポリプレニルケトカルボン酸エステル()は
従来から高級脂肪酸エステル類のケン化反応に使
用されている方法を応用してケン化することがで
きる。たとえば、ポリプレニルケトカルボン酸エ
ステル()を水酸化ナトリウムまたは水酸化カ
リウムと共に含水メタノール、含水エタノールあ
るいは含水イソプロパノール中で撹拌することに
よつて目的を達成することができる。水酸化ナト
リウムまは水酸化カリウムの使用量はポリプレニ
ルケトカルボン酸エステル()に対して約1.0
〜20.0モル当量、好ましくは1.5〜10.0モル当量で
あることが望ましい。反応溶媒としては上記のよ
うな含水アルコール類が好適であるが、ポリプレ
ニルケトカルボン酸エステル()の溶解性を上
げるためにヘキサン、ペンタン、ベンゼン、トル
エンなどの炭化水素系溶媒を少量加えることも好
ましい。上記ケン化反応を円滑に進行させるた
め、反応温度としては0℃から用いる溶媒の沸点
まで、好ましくは25〜65℃の範囲内の温度を採用
することが望ましい。反応完結に要する時間は、
このとき採用する温度条件によつて異るが、通常
約0.5〜24時間の範囲内である。 以上のようにしてケン化反応を行なつたのち、
好適には室温条件または氷冷条件下で、反応液を
塩酸や硫酸などの鉱酸を用いて中和し、更に反応
溶液をPH1〜3程度の酸性条件にすると自動的に
脱炭酸反応が生じ、ポリプレニルアセトン()
が形成される。脱炭酸反応が完結したのち、反応
液をヘキサン、ベンゼンまたはジエチルエーテル
などで抽出し、水で充分洗浄したのち有機層を乾
燥し、溶媒留去するとポリプレニルアセトン
()の粗製物が得られる。このものを精製する
ためにはクロマトグラフイーが好適に採用され
る。クロマトグラフイーに使用される吸着体とし
てはシリカゲル、アルミナ、活性炭、セルローズ
などがあるが、シリカゲルがとくに好適である。
展開溶媒としてはヘキサン、ペンタン、石油エー
テル、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系溶媒
にジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、
クロロホルム、酢酸エチル、酢酸メチルなどの極
性溶媒を少量混合したものを使用するのが好適で
ある。 ポリプレニルアセトン()と式 で示される1,3−ジオキサン−2−イルメチル
トリフエニルホスホニウムブロミドとのウイツチ
ヒ反応は、この反応に不活性な溶媒中で行うこと
が必要である。好適に使用されうる溶媒として
は、たとえばジメチルホルムアミド、テトラヒド
ロフラン、ジエチルエーテル、ベンゼンなどが例
示される。目的とする反応を円滑に進行させるた
めには、使用する溶媒は充分に無水状態にまで乾
燥されていることが好ましい。また、同様の観点
から、反応系は窒素やアルゴンなどの不活性ガス
で置換しておくことが好ましい。溶媒は反応に用
いるポリプレニルアセトン()に対して5〜50
重量倍、とくに10〜30重量倍用いることが好適で
ある。 リン原子のβ位に酸素原子が存在する前記ウイ
ツチヒ試薬を用いる反応は、副反応である脱離反
応を最小限に抑えるため、ウイツチヒ試薬とポリ
プレニルアセトン()との混合物に塩基を滴下
しウイツチヒ試薬と塩基から生成するホスホイリ
ドができ次第直ちにポリプレニルアセトン()
と反応するようにするのが好適である。ここで、
用いられる塩基性化合物としては、たとえばn−
ブチルリチウム、メチルリチウム、フエニルリチ
ウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、リチ
ウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシド、ナトリウムアミドなどが好適な
ものとして例示される。これらから選択される塩
基性化合物をウイツチヒ試薬に対して約0.5〜1.5
モル当量滴下する。その際、浴温は−30℃〜+
120℃、好ましくは20℃〜100℃に保ち、滴下終了
後反応を完結させるため前述の温度範囲でさらに
約0.5〜5時間撹拌を継続する。ウイツチヒ試薬
の使用量はポリプレニルアセトン()に対して
0.5〜10.0モル当量、好適には0.8〜8.0モル当量、
更に好適には1.0〜5.0モル当量であるのが望まし
い。ウイツチヒ反応完結後たとえば塩酸、硫酸な
どの鉱酸と処理して−CHO基の保護基を離脱す
ることにより、本発明のポリプレニルアルデヒド
()を得ることができる。 また、別法として、一般式()においてnが
12〜19であるポリプレノールを直接酸化すること
によりポリプレニルアルデヒド()に包含され
る一般式(′) (式中、nは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレニルアルデヒドを得ることが
できる。このための酸化剤としては、通常、アリ
ルアルコールをα,β−不飽和アルデヒドに酸化
するに際して用いられる酸化剤が使用可能であり
たとえば二酸化マンガン、無水クロム酸−ピリジ
ン、ピリジニウムクロロクロメート(PCC)、ピ
リジニウムジクロメート(PDC)などを例示す
ることができるが、とくに二酸化マンガンが好適
である。酸化剤の使用量はポリプレノール()
に対してモル比で1〜200倍、好ましくは2〜100
倍である。この酸化反応は溶媒中で行うことが好
ましく、好適に使用される溶媒としては塩化メチ
レンが例示される。酸化例として二酸化マンガン
を使用する場合にはクロロホルム、四塩化炭素な
どのハロゲン化炭化水素類、石油エーテル、ヘキ
サン、ペンタン、ベンゼンなどの炭化水素類、ア
セトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジ
エチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの
エーテル類なども好適に使用できる。上記溶媒の
使用量は、臨界的ではないが、ポリプレノール
()に対して1〜200重量倍、好ましくは2〜
100重量倍、更に好ましくは5〜50重量倍である。
この酸化反応を行うに際しての反応温度としては
−30℃〜+100℃、好まくは−10℃〜+60℃の温
度を用いることが望ましい。反応を円滑に完結さ
せるためには上記反応温度において反応混合物を
撹拌することが必要であり、通常約0.5〜48時間
程度反応させることが好ましい。反応の進行を確
認するためには薄層クロマトグラフイーにより原
料ポリプレノール()の減少を追跡するのが便
利であり、好ましい。反応完結後、反応混合物を
過し、液から溶媒を留去することにより本発
明のポリプレニルアルデヒド()を得ることが
できる。 ポリプレニルアルデヒド()の精製は従来公
知の分離精製技術を応用して実施することができ
る。とくにクロマトグラフイーが簡便で好まし
い。クロマトグラフイーに用いる吸着体としては
たとえばシリカゲル、アルミナ、活性炭、フロリ
ジル、セルローズなどが挙げられるが、シリカゲ
ルがとくに好適である。展開溶剤としてはヘキサ
ン、ペンタン、石油エーテル、ベンゼンなどの炭
化水素系溶剤にクロロホルム、メチレンクロリ
ド、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテ
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトンなどの極
性溶剤を少量混合したものを使用するのが好適で
ある。 このようにして合成される一般式()で示さ
れるポリプレニルアルデヒドは文献未載の新規化
合物であり、哺乳類ドリコール類の合成原料とし
て有用な化合物である。この化合物から例えば下
記に示す合成経路により哺乳類ドリコール類を合
成することができる。 ただし上記式においてPPは式 (式中nは前記定義のとおりである。)で示され
る基を表わす。 反応はポリプレニルアルデヒド()の−
CHO基を有するイソプレン単位部分の選択的水
素添加反応であり、たとえばパラジウム系、ニツ
ケル系、ロジウム系などの水素添加触媒を用いて
行われる。得られた末端飽和のポリプレニルアル
デヒド()をたとえば水素化アルミニウムリチ
ウムなどの還元剤で処理して−CHO基を−
CH2OH基に還元することにより哺乳類ドリコー
ル類()を得ることができる。 以下、本発明を実施例および参考例によりさら
に具体的に説明する。なお、実施例および参考例
中のIR分析は液膜で測定し、NMR分析はTMS
を内部標準として測定した。FD−MASS分析値
1H、 12C、 16O、 79Brとして補正した値で
ある。 参考例 1 ポリプレノールの分離 10月末に倉敷市内で採取したイチヨウの葉10Kg
(未乾燥重量)を約40℃で24時間熱風乾燥したの
ち室温(約15℃)で1週間クロロホルム80中に
浸漬して抽出した。この抽出液からクロロホルム
を留去して得た濃縮物中に石油エーテル5を加
えて不溶性成分を別し、液を濃縮後クロロホ
ルムを展開溶剤として用いてシリカゲルカラムに
より分離し約37gの油状物を得た。この油状物に
アセトン約400mlを加えてアセトン可溶成分を溶
解し、得られた混合物を過し、液を濃縮し、
得られた油状物をメタノール400ml、水40mlおよ
び水酸化ナトリウム20gと共に2時間65℃に加熱
したのちメタノールを留去し、残留物にジエチル
エーテル(500ml)を加えて抽出し、エーテル層
を約100mlの水で5回水洗したあと無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、溶剤を留去して24.2gの油状物
を得た。 次いでこの油状物を約1Kgのシリカゲルを用い
n−ヘキサン/イソプロピルエーテル=90/10
(容量比)の混合液で分離して21.8gの油状物を
得た。この油状物は95%以上の純度を有するポリ
プレノールであり、このものについてメルク社製
セミ分取用高速液体クロマトカラムLi Chrosorb
RP18−10(C18タイプ)を用いアセトン/メタノ
ール=90/10(容量比)の混合溶剤を溶離液とし、
示差屈折計を検出器として用いた高速液体クロマ
トグラフイー分析を行い、得られたクロマトグラ
ムにおける各ピークの面積比率を求めた結果は下
記のとおりであつた。 【表】 この高速液体クロマトグラフイーを用いて上記
の油状物から各成分を分取し、質量分析、赤外線
吸収スペクトル、 1H−NMRスペクトルおよび
13C−NMRスペクトルによりそれらの成分が一
般式()で示される構造を有するポリプレノー
ルであることを確認した。 各成分についての電界電離法質量分析(FD−
MASS)の結果ならびに 1H−NMRのδ値を表
1に、 13C−NMRのδ値を表2にまとめて示し
た。 【表】 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to polyprenyl aldehydes. More specifically, the invention relates to the general formula (In the formula, [Formula] represents a trans-type isoprene unit, [Formula] represents a cis-type isoprene unit, and n represents an integer from 11 to 19.) The polyprenyl aldehyde represented by the general formula () provided by the present invention is a substance useful as a raw material for medicines, cosmetics, etc., and is particularly useful as a synthetic intermediate for mammalian dolichols. Dolichols were first isolated from pig liver in 1960 by JEPennock et al. [Nature
(London), 186 , 470 (1960)], which was later changed to general formula (A) [In the formula, [Formula] represents a trans isoprene unit, and [Formula] represents a cis isoprene unit. The same shall apply hereinafter in this specification. ] A mixture of polyprenol homologs having the structure shown in formula (A), where j representing the number of cis isoprene units generally ranges from 12 to 18, and j
= 14, 15, and 16 were found to be the main congeners [RWKeenan et al.
al., Biochemical Journal, 165 , 505 (1977)]. Dolichols are widely distributed not only in the liver of pigs but also in the bodies of mammals, and are known to play extremely important functions in maintaining the life of living organisms. For example, JB Harford et al. conducted an in vitro study using the white medulla of calves and pigs' brains, and found that exogenous dolichol promotes the incorporation of sugar components such as mannose into lipids, which are important for maintaining the life of living organisms. [Biochemical
and Biophysical Research Communication;
76, 1036 (1977)]. The effect of dolichols on promoting the incorporation of sugar components into lipids is more pronounced in already mature animals than in growing organisms, so the role of dolichols in preventing aging is attracting attention. Also, RW
Keenan et al. state that it is important for rapidly growing organisms, such as those in childhood, to ingest dolichol from outside and supplement the dolichol obtained by biosynthesis within the body [Archives of
Biochemistry and Biophysics, 179 , 634 (1977)
reference〕. Furthermore, Akamatsu et al. quantified dolichol phosphate ester in the regenerated liver of rats and found that the amount was significantly reduced compared to that in the normal liver, indicating that the glycoprotein synthesis function in the liver tissue was greatly reduced. We found that the function was improved by externally adding dolichol phosphate [presented at the 54th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society (1981)]. As mentioned above, dolichols are substances that control extremely important functions for living organisms, and are useful as pharmaceuticals or intermediates thereof. Only 0.6 g of dolichol can be obtained through this process [FW Burgos et al., Biochemical
Journal, 88 , 470 (1963)]. It is extremely difficult to completely synthesize dolichols using current organic synthesis techniques, as evidenced by their complex and unique molecular structures. It would be advantageous if dolichols could be obtained by relying on natural products as synthetic intermediates and adding simple synthetic chemical treatments to them, but such convenient substances have not been found so far. Conventionally, the following general formula (B) [However, it is known that polyprenols represented by k = 4 to 6 (these are called betulaprenols) can be collected from Betula verrucola; It is almost impossible to synthesize dolichols mainly containing 14, 15, and 16 molecules using current organic synthesis techniques. Also
K. Hannus et al.
reported that a polyprenyl component was isolated from leaves of S. sylvestris at a yield of 1% on a dry weight basis, and that this component was a polyprenyl acetate mixture containing 10 to 19 isoprene units primarily in the cis configuration. Phytochemistry, 13 , 2563 (1974)], their report does not elucidate the details of the trans and cis configurations in the polyprenyl acetate. Furthermore, DFZinckel et al. reported the presence of C 90 polyprenols with 18 isoprene units or an average number of isoprene units in extracts of leaves of Pinus strobus [ Phytochemistry,
11, 3387 (1972)], this report does not provide a detailed analysis of the trans and cis configurations of the polyprenol. Some of the present inventors and their co-researchers first performed hydrolysis, if necessary, of extracts extracted from Japanese yam and Himalayan cedar using organic solvents, and then used chromatography, fractional dissolution, and other methods. 14 by treatment with a suitable separation method.
A polyprenyl fraction consisting of a polyprenol and/or a mixture of its acetate homologues having ~22 isoprene units in exactly the same trans, cis configuration as mammalian dolichols is obtained; In contrast, the polyprenyl fraction exhibits a distribution of polyprenyl congeners very similar to that in mammalian dolichols, only with the absence of α-terminal saturated isoprene units; It can be relatively easily separated into certain individual polyprenyl analogues (with a uniform number of isoprene units), and therefore, the polyprenyl fraction and each polyprenyl analogue separated therefrom are both synthetic intermediates of mammalian dolichols. I found it to be very suitable. In order to efficiently produce mammalian dolichols using the above-mentioned polyprenyl compounds, the present inventors have intensively investigated a method of introducing a saturated isoprene unit into the α-terminus of the polyprenyl chain of the polyprenyl compound, and found that such a method The present invention was completed by creating a polyprenyl aldehyde represented by the general formula () which is useful as an intermediate in the following. Polyprenyl aldehyde represented by the general formula () [hereinafter referred to as polyprenyl aldehyde ()]. ]
is the general formula () (In the formula, a halogen atom is represented, and n is as defined above.) Polyprenylhaladehyde [hereinafter referred to as polyprenylhaladehyde ()]. ] in the presence of a basic compound. (In the formula, R represents a lower alkyl group.) Acetoacetate [hereinafter referred to as acetoacetate ()]. ] General formula () obtained by reacting with (In the formula, R and n are as defined above.) Polyprenylketocarboxylic acid ester [hereinafter referred to as polyprenylketocarboxylic acid ester ()]. ] is saponified and decarboxylated to give the general formula () (In the formula, n is as defined above.) Polyprenylacetone represented by the formula It can be produced by carrying out a Wittig reaction with a compound represented by and then removing the protecting group of the -CHO group in the product. As mentioned above, polyprenyl halide () has the general formula that can be obtained directly or through hydrolysis from extracts of Japanese yam or Himalayan cedar. (In the formula, n is as defined above.) Polyprenol or a mixture thereof is treated with a halogenating agent such as phosphorus trihalide such as PCl 3 or PBr 3 , or thionyl halide such as SOCl 2 or SOBr 2 to generate a halogen. It can be easily obtained by This halogenation reaction is usually carried out by dissolving the above-mentioned polyprenol in a suitable solvent such as hexane or diethyl ether, and then dissolving the polyprenol in the presence or absence of a base such as triethylamine or pyridine at about -20°C or more. This is done by adding a halogenating agent at a temperature of +50°C. The reaction between polyprenyl halide () and acetoacetate () is preferably carried out in a solvent. Suitable solvents include ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and dimethoxyethane. The amount of the solvent used is not critical, but is 2 to 100 times (by weight), preferably 5 to 80 times (by weight), and more preferably 10 to 50 times (by weight) to the polyprenyl halide (). . It is preferable to use a sufficiently dried solvent in order to allow the intended reaction to proceed smoothly. In order to carry out this reaction, the presence of a basic compound is essential. The basic compounds used include alkali metal hydrides such as sodium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium t-butoxide, potassium t-butoxide, sodium methoxide, and sodium ethoxide;
Hydroxides or alkoxides, n-butyllithium, methyllithium, etc. are suitable. The basic compound is generally about 0.1 to 5.0 mol, preferably 0.5 to 3.0 mol per mol of acetoacetate ().
It is used in a molar ratio, more preferably 0.7 to 1.5 molar. In a preferred embodiment, the basic compound is first added to a solution or dispersion of the basic compound by adding the acetoacetate () or conversely to a solution of the acetoacetate () by gradually adding the basic compound all at once or in small portions. The anion of acetoacetate is formed and then polyprenyl halide () is added thereto and reacted. The ratio of acetoacetate () and polyprenyl halide () used is not critical, but the molar ratio of acetoacetate ()/polyprenyl halide () is 1/2 to 20/1,
Preferably it is 4/5 to 10/1, more preferably 1/1 to 5/1. When forming the anion of acetoacetate (), nitrogen gas,
-30℃ to +100 under inert gas atmosphere such as argon
It is desirable to carry out the reaction at a temperature of .degree. C., preferably -10.degree. C. to +80.degree. C., thereby allowing the desired anion to be smoothly formed while suppressing side reactions. The time required for this anion formation varies depending on the reaction temperature used, but is usually about 10 minutes to 5 minutes.
About an hour is enough. Polyprenyl halide () is added to the anionic solution of acetoacetate () prepared in this manner and reacted. Depending on the reaction conditions used, the reaction may be allowed to proceed smoothly by adding polyprenyl halide (2) in small portions or in a dropwise manner rather than adding the entire amount at once.
The temperature within the reaction system during the time of addition of polyprenyl halide () and thereafter until completion of the reaction is not critical, but is preferably within the range of -10°C to the boiling point of the solvent used. If the reaction temperature is too low, the reaction progresses slowly and takes too much time to complete the reaction. On the other hand, if the reaction temperature is too high, undesirable side reactions will proceed. From this point of view, it is preferable to employ a reaction temperature within the range of 0°C to 80°C. In order to complete the reaction after adding polyprenyl halide (), it is necessary to continue stirring the reaction mixture at the above reaction temperature, and the time required for this varies depending on the reaction temperature used. It takes about 30 minutes to 24 hours. In order to confirm the progress of the reaction, it is convenient and preferable to monitor the decrease in the raw material polyprenyl halide () by thin layer chromatography. After the reaction, isolation of the polyprenylketocarboxylic acid ester () from the reaction mixture can be easily accomplished by applying isolation methods used in conventionally known synthetic reactions. In particular, chromatography is conveniently used. Adsorbents that can be used in chromatography include silica gel, alumina, activated carbon, and cellulose. Among these, silica gel is particularly preferably used. As the developing solvent, a mixture of a small amount of a polar solvent such as diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, or ethyl alcohol with a hydrocarbon solvent such as hexane, pentane, petroleum ether, or benzene is suitable. In addition, this isolation step is omitted and the next step, the synthesis reaction of polyprenylacetone (), is carried out directly.
It is also possible to carry out a purification step thereafter. Polyprenylketocarboxylic acid ester () can be saponified by applying the method conventionally used for the saponification reaction of higher fatty acid esters. For example, the objective can be achieved by stirring polyprenylketocarboxylic acid ester () with sodium hydroxide or potassium hydroxide in aqueous methanol, aqueous ethanol or aqueous isopropanol. The amount of sodium hydroxide or potassium hydroxide used is approximately 1.0 per polyprenyl ketocarboxylic acid ester ().
~20.0 molar equivalents, preferably 1.5 to 10.0 molar equivalents. The above-mentioned hydrous alcohols are suitable as reaction solvents, but a small amount of hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, benzene, toluene, etc. may be added to increase the solubility of polyprenylketocarboxylic acid ester (). preferable. In order to allow the saponification reaction to proceed smoothly, it is desirable to adopt a reaction temperature ranging from 0°C to the boiling point of the solvent used, preferably within the range of 25 to 65°C. The time required for the reaction to complete is
Although it varies depending on the temperature conditions adopted at this time, it is usually within the range of about 0.5 to 24 hours. After carrying out the saponification reaction as described above,
Neutralize the reaction solution with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, preferably under room temperature conditions or ice-cooled conditions, and then make the reaction solution acidic to a pH of about 1 to 3, and the decarboxylation reaction will automatically occur. , polyprenylacetone ()
is formed. After the decarboxylation reaction is completed, the reaction solution is extracted with hexane, benzene, diethyl ether, etc., thoroughly washed with water, the organic layer is dried, and the solvent is distilled off to obtain a crude product of polyprenylacetone (). Chromatography is preferably employed to purify this product. Adsorbents used in chromatography include silica gel, alumina, activated carbon, and cellulose, with silica gel being particularly suitable.
As developing solvents, hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, petroleum ether, benzene, and toluene, diethyl ether, diisopropyl ether,
It is preferable to use a mixture of a small amount of a polar solvent such as chloroform, ethyl acetate, or methyl acetate. Polyprenylacetone () and formula The Witzig reaction with 1,3-dioxan-2-ylmethyltriphenylphosphonium bromide must be carried out in a solvent inert to this reaction. Examples of solvents that can be suitably used include dimethylformamide, tetrahydrofuran, diethyl ether, and benzene. In order for the desired reaction to proceed smoothly, it is preferable that the solvent used be sufficiently dried to an anhydrous state. Furthermore, from the same viewpoint, it is preferable to replace the reaction system with an inert gas such as nitrogen or argon. The solvent is 5 to 50% of the polyprenylacetone () used in the reaction.
It is preferable to use 10 to 30 times the amount by weight, especially 10 to 30 times the amount by weight. In the reaction using the Witchig reagent, in which an oxygen atom is present at the β-position of the phosphorus atom, in order to minimize the elimination reaction, which is a side reaction, a base is added dropwise to a mixture of the Witchig reagent and polyprenylacetone (2). Polyprenylacetone () as soon as the phosphorylide is generated from the reagent and base.
It is preferable to react with here,
Examples of the basic compound used include n-
Suitable examples include butyllithium, methyllithium, phenyllithium, sodium hydride, potassium hydride, lithium methoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium amide, and the like. The basic compound selected from these is approximately 0.5 to 1.5 to the Wittzig reagent.
Add molar equivalent dropwise. At that time, the bath temperature is -30℃~+
The temperature is maintained at 120°C, preferably 20°C to 100°C, and stirring is continued for about 0.5 to 5 hours in the above temperature range to complete the reaction after the dropwise addition is completed. The amount of Witzig reagent used is based on polyprenylacetone ()
0.5 to 10.0 molar equivalents, preferably 0.8 to 8.0 molar equivalents,
More preferably, the amount is 1.0 to 5.0 molar equivalents. After the Witzig reaction is completed, the polyprenyl aldehyde (2) of the present invention can be obtained by treating with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid to remove the protecting group of the -CHO group. Alternatively, in the general formula (), n is
General formula (′) included in polyprenyl aldehyde () by direct oxidation of polyprenol which is 12-19 (In the formula, n is as defined above.) A polyprenyl aldehyde represented by the following can be obtained. As the oxidizing agent for this purpose, oxidizing agents that are normally used for oxidizing allyl alcohol to α,β-unsaturated aldehyde can be used, such as manganese dioxide, chromic anhydride-pyridine, pyridinium chlorochromate (PCC), Examples include pyridinium dichromate (PDC), and manganese dioxide is particularly suitable. The amount of oxidizing agent used is polyprenol ()
molar ratio of 1 to 200 times, preferably 2 to 100 times
It's double. This oxidation reaction is preferably carried out in a solvent, and an example of a suitably used solvent is methylene chloride. When using manganese dioxide as an oxidation example, halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrachloride, hydrocarbons such as petroleum ether, hexane, pentane and benzene, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, diethyl ether and diisopropyl Ethers such as ether can also be suitably used. The amount of the above solvent used is not critical, but it is 1 to 200 times the weight of the polyprenol (), preferably 2 to 200 times the weight of the polyprenol ().
The amount is 100 times by weight, more preferably 5 to 50 times by weight.
The reaction temperature for carrying out this oxidation reaction is -30°C to +100°C, preferably -10°C to +60°C. In order to smoothly complete the reaction, it is necessary to stir the reaction mixture at the above-mentioned reaction temperature, and it is usually preferable to allow the reaction to occur for about 0.5 to 48 hours. In order to confirm the progress of the reaction, it is convenient and preferable to monitor the decrease in the raw material polyprenol () by thin layer chromatography. After the reaction is completed, the polyprenyl aldehyde () of the present invention can be obtained by filtering the reaction mixture and distilling off the solvent from the liquid. Polyprenyl aldehyde () can be purified by applying conventionally known separation and purification techniques. Chromatography is particularly preferred because it is simple. Examples of adsorbents used in chromatography include silica gel, alumina, activated carbon, florisil, and cellulose, with silica gel being particularly preferred. As a developing solvent, use a mixture of a hydrocarbon solvent such as hexane, pentane, petroleum ether, or benzene with a small amount of a polar solvent such as chloroform, methylene chloride, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl acetate, ethyl acetate, or acetone. is suitable. The polyprenyl aldehyde represented by the general formula () synthesized in this manner is a new compound that has not been described in any literature, and is a useful compound as a raw material for the synthesis of mammalian dolichols. Mammalian dolichols can be synthesized from this compound, for example, by the synthetic route shown below. However, in the above formula, PP is the formula (In the formula, n is as defined above.) The reaction is - of polyprenyl aldehyde ()
This is a selective hydrogenation reaction of an isoprene unit having a CHO group, and is carried out using a hydrogenation catalyst such as palladium, nickel, or rhodium. The terminally saturated polyprenyl aldehyde () obtained is treated with a reducing agent such as lithium aluminum hydride to remove the −CHO group from −
Mammalian dolichols () can be obtained by reduction to the CH 2 OH group. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Reference Examples. In addition, IR analysis in Examples and Reference Examples was measured using a liquid film, and NMR analysis was performed using TMS.
was measured as an internal standard. FD-MASS analysis values are values corrected as 1 H, 12 C, 16 O, and 79 Br. Reference example 1 Separation of polyprenol 10 kg of fig leaves collected in Kurashiki City at the end of October
(undried weight) was dried with hot air at about 40°C for 24 hours, and then extracted by immersing it in chloroform 80 at room temperature (about 15°C) for one week. Petroleum ether 5 was added to the concentrate obtained by distilling off chloroform from this extract to separate insoluble components, and after concentrating the liquid, it was separated using a silica gel column using chloroform as a developing solvent to obtain about 37 g of an oily substance. Obtained. Approximately 400 ml of acetone is added to this oil to dissolve the acetone-soluble components, the resulting mixture is filtered, and the liquid is concentrated.
The obtained oil was heated at 65°C for 2 hours with 400 ml of methanol, 40 ml of water, and 20 g of sodium hydroxide, then the methanol was distilled off, and the residue was extracted with diethyl ether (500 ml), and the ether layer was extracted with about 100 ml. After washing with water 5 times, it was dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain 24.2 g of an oily substance. Next, this oil was mixed with n-hexane/isopropyl ether = 90/10 using about 1 kg of silica gel.
(volume ratio) of the mixed solution to obtain 21.8 g of oil. This oily substance is polyprenol with a purity of 95% or more, and it is used on a semi-preparative high performance liquid chromatography column (Li Chrosorb) manufactured by Merck & Co., Ltd.
Using RP18-10 (C 18 type), use a mixed solvent of acetone/methanol = 90/10 (volume ratio) as the eluent.
High performance liquid chromatography analysis was performed using a differential refractometer as a detector, and the area ratio of each peak in the obtained chromatogram was determined, and the results were as follows. [Table] Using this high-performance liquid chromatography, each component was separated from the above oily substance and analyzed by mass spectrometry, infrared absorption spectrum, 1 H-NMR spectrum, and
It was confirmed by 13 C-NMR spectrum that these components were polyprenol having a structure represented by the general formula (). Field ionization mass spectrometry (FD-
MASS) results and 1 H-NMR δ values are summarized in Table 1, and 13 C-NMR δ values are summarized in Table 2. [Table] [Table]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、【式】はトランス型イ ソプレン単位を表わし、【式】 はシス型イソプレン単位を表わし、nは11〜19の
整数を表わす。) で示されるポリプレニルアルデヒド。
[Claims] 1. General formula (In the formula, [Formula] represents a trans isoprene unit, [Formula] represents a cis isoprene unit, and n represents an integer from 11 to 19.) A polyprenyl aldehyde represented by the following formula.
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