JPS5845424B2 - Method for producing tryptophan - Google Patents

Method for producing tryptophan

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JPS5845424B2
JPS5845424B2 JP6643477A JP6643477A JPS5845424B2 JP S5845424 B2 JPS5845424 B2 JP S5845424B2 JP 6643477 A JP6643477 A JP 6643477A JP 6643477 A JP6643477 A JP 6643477A JP S5845424 B2 JPS5845424 B2 JP S5845424B2
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JP
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acid
semialdehyde
tryptophan
phenylhydrazine
solution
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JP6643477A
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直彦 安田
新比古 江口
弘純 江藤
輝彦 香川
利秀 湯川
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Ajinomoto Co Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トリプトファンを効率よく製造するための新
規な方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for efficiently producing tryptophan.

トリプトファンは、必須アミノ酸の1種であり、アミノ
酸輸液や抗うつ病剤などとして薬用に大量に使用され、
また飼料添加物としても重要な物質である。
Tryptophan is a type of essential amino acid and is used in large quantities for medicinal purposes such as amino acid infusions and antidepressants.
It is also an important substance as a feed additive.

これまでトリプトファンの製造方法としては、例えばβ
−シアノプロピオンアルデヒドをヒダントイン化反応に
付して5−シアノエチルヒダントインとし、次いでこれ
をβ−(ヒダントー5−イル)−プロピオンアルデヒド
に変え、さらにフェニルヒドラジンとインドール縮合さ
せてトリプトファンヒダントインを製造し、それを加水
分解する方法(特公昭39−19805号公報、特公昭
39−19806号公報、特公昭40−15189号公
報)、α−アセトアミド−γ−シアノ酪酸をα−アセト
アミド−γ−ホルミル酪酸に変え、これにフェニルヒド
ラジンを反応させてN−アセチルトリプトファンを製造
したのち、これを加水分解する方法(特開昭48−14
661号公報)、アセトアミドマロン酸ジエステルのア
クロレイン付加物にフェニルヒドラジンを反応させてイ
ンドール縮合したのち、加水分解する方法(ビュレタン
・オプ・ジ・アクリカルチュアラル・ケミカル・ソサエ
ティ・オブ・ジャパン、第21巻、第586ページ)な
どが知られている。
Up until now, tryptophan has been produced using methods such as β
- Cyanopropionaldehyde is subjected to a hydantoinization reaction to form 5-cyanoethylhydantoin, which is then converted to β-(hydanto-5-yl)-propionaldehyde, which is further subjected to indole condensation with phenylhydrazine to produce tryptophan hydantoin; (Japanese Patent Publication No. 39-19805, Japanese Patent Publication No. 39-19806, Japanese Patent Publication No. 40-15189), a method of hydrolyzing α-acetamido-γ-cyanobutyric acid into α-acetamido-γ-formylbutyric acid. , a method of reacting this with phenylhydrazine to produce N-acetyltryptophan, and then hydrolyzing it (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-14
No. 661), a method in which an acrolein adduct of acetamidomalonic acid diester is reacted with phenylhydrazine to undergo indole condensation, and then hydrolyzed (Burethane op. Volume, page 586) are known.

しかし、これらの方法は、いずれもはん雑な多数の工程
を要し、しかもインドール縮合に際し直接目的とするト
リプトファンを得ることができずさらにこの生成物を処
理する必要があるなど工業的に実施するには解決しなげ
ればならない幾多の問題点がある。
However, all of these methods require a large number of complicated steps, and are difficult to implement industrially, as the target tryptophan cannot be obtained directly during indole condensation and the product must be further processed. There are many problems that need to be resolved in order to do so.

※ 本発明者らは、これらの従来方法における欠点を克服し
、工業的に有利に実施できるトリプトファンの製造方法
を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、グルタミン酸−γ
−セミアルデヒド、そのアセタール又はA1−ピロリン
−5−カルボン酸とフェニルヒドラジン又はその酸付加
塩とから非常に簡単にトリプトファンを製造しうろこと
を見出した。
* The present inventors have conducted extensive research to overcome the drawbacks of these conventional methods and develop an industrially advantageous method for producing tryptophan.
It has been found that tryptophan can be produced very easily from semialdehyde, its acetal or A1-pyrroline-5-carboxylic acid and phenylhydrazine or its acid addition salt.

本発明は、この知見に基いてなされたものである。The present invention has been made based on this knowledge.

すなわち、本発明に従えば、グルタミン酸−γセミアル
デヒド、そのアセタール又は11−ピロリン−5−カル
ボン酸とフェニルヒドラジン又はその酸付加塩とを反応
させ、中間体グルタミン酸−γ−セミアルデヒドフェニ
ルヒドラゾンを介して、あるいは直接にトリプトファン
を製造することができる。
That is, according to the present invention, glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal, or 11-pyrroline-5-carboxylic acid is reacted with phenylhydrazine or its acid addition salt, and the reaction is carried out via the intermediate glutamic acid-γ-semialdehyde phenylhydrazone. Alternatively, tryptophan can be produced directly.

本発明方法において、出発原料として用いられるグルタ
ミン酸−γ−セミアルデヒド、そのアセタール及びA1
−ピロリン−5−カルボン酸は、次の式で示される関係
にある。
In the method of the present invention, glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal and A1 used as starting materials
-pyrroline-5-carboxylic acid has the relationship shown by the following formula.

(ただしRはアルキル基) すなわち、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドアセター
ルは、酸性条件下で容易にグルタミン酸γ−セミアルデ
ヒドに変化する。
(R is an alkyl group) That is, glutamic acid γ-semialdehyde acetal easily changes to glutamic acid γ-semialdehyde under acidic conditions.

そして、このようにして生成したグルタミン酸−γ−セ
ミアルデヒドとA1 −ピロリン−5−カルボン酸との
間には平衡関係が存在し、その平衡はほとんどA】−ピ
ロリン−5−カルボン酸の方へかたよっている。
There is an equilibrium relationship between the glutamic acid-γ-semialdehyde produced in this way and A1-pyrroline-5-carboxylic acid, and the equilibrium is almost in the direction of A]-pyrroline-5-carboxylic acid. It's skewed.

したがって、本発明方法において酸性条件を用いる場合
には、前記(I)、(II)及び(III)の3種の化
合物はいずれも同様にフェニルヒドラジンと反応するこ
とができる。
Therefore, when acidic conditions are used in the method of the present invention, all three compounds (I), (II) and (III) can react with phenylhydrazine in the same way.

これらの化合物は、例えばニトロマロン酸ジエf /L
、とアクロレインの付加物をメタノール溶媒中で合成し
、それを脱炭酸し、ニトロ基をアミノ基に還元したのち
ケン化してグルタミン酸−γ−セミアルデヒドアセター
ルを得る方法、δ−ヒドロキシリジンを過ヨウ素酸で酸
化してグルタミン酸γ−セミアルデヒド及びA1−ピロ
リン−5−カルボン酸を得る方法、L−オルニチンとα
−ケトグルタル酸の混合物にアミノ基転移酵素を作用さ
せてL−グルタミン酸−γ−セミアルデヒド又はL−A
’ −ピロリン−5−カルボン酸を得る方法などの公知
方法により製造される。
These compounds are, for example, nitromalonic acid dief/L
A method of synthesizing an adduct of , and acrolein in a methanol solvent, decarboxylating it, reducing the nitro group to an amino group, and saponifying it to obtain glutamic acid-γ-semialdehyde acetal. Method for obtaining glutamic acid γ-semialdehyde and A1-pyrroline-5-carboxylic acid by oxidation with acid, L-ornithine and α
-L-glutamic acid-γ-semialdehyde or L-A
It is produced by a known method such as a method for obtaining '-pyrroline-5-carboxylic acid.

もう一方の原料として用いるフェニルヒドラジンは、遊
離状のものであってもよいし、また酸付加塩であっても
よい。
Phenylhydrazine used as the other raw material may be in a free form or may be in the form of an acid addition salt.

酸付加塩の例としては、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩
、リン酸塩、硝酸塩などの無機酸塩や酢酸塩、シュウ酸
塩、酒石酸塩、p−) /1/エンスルホン酸塩などの
有機酸塩をあげることができる。
Examples of acid addition salts include inorganic acid salts such as hydrochloride, hydrobromide, sulfate, phosphate, nitrate, acetate, oxalate, tartrate, p-) /1/enesulfonic acid Examples include organic acid salts such as salts.

本発明方法において中間体として生成するグルタミン酸
−γ−セミアルデヒドフェニルヒドラゾで表わされる構
造をもつ、文献未載の新規化合物である。
This is a novel compound that has a structure represented by glutamic acid-γ-semialdehydophenylhydrazo, which is produced as an intermediate in the method of the present invention, and has not been described in any literature.

この化合物は、酸性水溶液には可溶であり、中性水溶液
には難溶である。
This compound is soluble in acidic aqueous solutions and sparingly soluble in neutral aqueous solutions.

したがって、前記の式の中で(II)又は(III)で
示される化合物とフェニルヒドラジンとの反応を中性条
件下で行った場合には、前記の式(IV)の化合物が沈
殿してくるので単離することができるが、(I)、(I
t ’)又は(III)式表示の化合物とフェニルヒド
ラジンとの反応を酸性条件下で行った場合には、生成し
た化合物(IV)は溶解している。
Therefore, when the compound represented by (II) or (III) in the above formula is reacted with phenylhydrazine under neutral conditions, the compound of the above formula (IV) will precipitate. However, (I), (I
t') or (III) and phenylhydrazine under acidic conditions, the produced compound (IV) is dissolved.

この反応を加熱状態で行なえば、化合物(IV)は分離
することなく直接溶液中でインドール縮合しトリプトフ
ァンに変わる。
If this reaction is carried out under heating, compound (IV) undergoes indole condensation directly in the solution without being separated, and converts into tryptophan.

本発明方法に従い、グルタミン酸−γ−セミアルデヒド
、そのアセタール又はA1−ピロリン5−カルボン酸と
フェニルヒドラジンとから2段階でトリプトファンを製
造するには、アセタールの場合は先ず酸処理してグルタ
ミン酸−γ−セミアルデヒドに変えたのち、例えばこれ
らの原料物質を含む水溶液のpHを7に制御しながら、
pH7に調整したフェニルヒドラジン溶液をゆっくり滴
下し、中間体の前記式(IV)で表わされる化合物を析
出させ、所望に応じこれを分離精製し、次いでインドー
ル縮合させる。
According to the method of the present invention, tryptophan is produced in two steps from glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal or A1-pyrroline 5-carboxylic acid, and phenylhydrazine. After changing to semialdehyde, for example, while controlling the pH of the aqueous solution containing these raw materials to 7,
A phenylhydrazine solution adjusted to pH 7 is slowly added dropwise to precipitate the intermediate compound represented by formula (IV), which is separated and purified as desired, and then subjected to indole condensation.

このようにして、少ないフェニルヒドラジンの使用量で
高収率でトリプトファンを得ることができる。
In this way, tryptophan can be obtained in high yield with a small amount of phenylhydrazine used.

また、本発明方法において、中間体を単離することなく
1段階でトリプトファンを製造するには、先ずフェニル
ヒドラジン又はその酸付加塩の水溶液に触媒として強酸
例えば塩酸、硫酸などの無機酸又はベンゼンスルホン酸
、トルエンスルホン酸などの有機酸又は強酸性イオン交
換樹脂を添加し、この水溶液中にグルタミン酸−γ−セ
ミアルデヒド、そのアセタール又はA1−ピロリン−5
−カルボン酸の水溶液を加え、加熱して反応させる。
In addition, in the method of the present invention, in order to produce tryptophan in one step without isolating intermediates, first, a strong acid such as an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid or benzenesulfone is added to an aqueous solution of phenylhydrazine or an acid addition salt thereof as a catalyst. acid, an organic acid such as toluenesulfonic acid, or a strongly acidic ion exchange resin, and glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal or A1-pyrroline-5 is added to this aqueous solution.
- Add an aqueous solution of carboxylic acid and heat to react.

この場合、フェニルヒドラジン又はその酸付加塩の水溶
液に強酸を加えたのち、この水溶液をあらかじめ加熱し
ておき、この中へもう一方の原料物質の水溶液を徐々に
滴下して反応させることもできる。
In this case, after adding a strong acid to an aqueous solution of phenylhydrazine or its acid addition salt, this aqueous solution may be heated in advance, and the aqueous solution of the other raw material may be gradually dropped thereinto for reaction.

このようにすると、グルタミン酸−γ−セミアルデヒド
のアセタールは、グルタミン酸−γセミアルデヒド又は
A1−ピロリン−5−カルボン酸に変換し、これがフェ
ニルヒドラジンと反応し、いったんグルタミン酸−γ−
セミアルデヒドフェニルヒドラゾンを生じる。
In this way, the acetal of glutamic acid-γ-semialdehyde is converted to glutamic acid-γ-semialdehyde or A1-pyrroline-5-carboxylic acid, which reacts with phenylhydrazine and once glutamic acid-γ-
This produces semialdehyde phenylhydrazone.

そして、このものは強酸の作用によりただちにインドー
ル縮合し、目的とするトリプトファンになる。
This product undergoes indole condensation immediately under the action of a strong acid to become the target tryptophan.

この際、用いられる酸濃度は、β−(ヒダントー5−イ
ル)プロピオンアルデヒドやα−アセトアミド−γ−ホ
ルミル酪酸のインドール縮合の場合に比べて高い方がよ
い結果を与えることが分った。
In this case, it has been found that a higher acid concentration gives better results than in the case of indole condensation of β-(hydanto-5-yl)propionaldehyde or α-acetamido-γ-formylbutyric acid.

すなわち、前記の2種の公知アルデヒドのインドール縮
合においては、酸濃度0.5規定以下で高い収率が与え
られているが、本発明の場合は、より高い酸濃度特に0
.9規定以上で高い収率が与えられる。
That is, in the indole condensation of the two known aldehydes mentioned above, a high yield is given at an acid concentration of 0.5N or less, but in the case of the present invention, a higher acid concentration, especially 0.
.. High yields can be obtained at 9N or higher.

本発明方法におけるフェニルヒドラジン又はその酸付加
塩の使用量は、グルタミン酸−γ−セミアルデヒド、そ
のアセタール又はA1−ピロリン5−カルボン酸に対し
過剰量にする方がよい結果を与える。
In the method of the present invention, it is better to use phenylhydrazine or its acid addition salt in an excess amount relative to glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal, or A1-pyrroline 5-carboxylic acid.

これは、フェニルヒドラジン又はその酸付加塩が過剰に
存在すると、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドフェニ
ルヒドラゾンの生成が促進され、あるいは生成したこの
ヒドラゾンの加水分解が抑制されるためと思われる。
This is presumably because the presence of an excess of phenylhydrazine or its acid addition salt promotes the production of glutamic acid-γ-semialdehyde phenylhydrazone, or suppresses the hydrolysis of the produced hydrazone.

次に、インドール縮合を行う際の温度は、通常反応溶液
の還流温度が最適であり、水溶液中で行う場合は、70
℃以上に加熱するのが好ましい。
Next, the optimum temperature for indole condensation is usually the reflux temperature of the reaction solution, and when it is carried out in an aqueous solution,
Preferably, the temperature is heated to ℃ or higher.

またインドール縮合に際し加えられる酸としては、酢酸
のような弱酸を用いてもよいが、トリプトファンの収率
を高くするには、有機又は無機の強酸が有利である。
Further, as the acid added during indole condensation, a weak acid such as acetic acid may be used, but a strong organic or inorganic acid is advantageous in order to increase the yield of tryptophan.

本発明方法において使用される溶媒としては、水、メタ
ノール、エタノール、酢酸のような極性溶媒又はこれら
の混合物をあげることができる。
The solvent used in the method of the invention may include water, polar solvents such as methanol, ethanol, acetic acid, or mixtures thereof.

(1) グルタミン酸−γ−セミアルデヒドとA1ピ
ロリン−5−カルボン酸との平衡関係は、はとんど後者
の方にかたよっているため前者は反応媒質中に微量存在
するにすぎず、また後者はアルデヒド基が分子内アミノ
基によりアルドイミン形に保護されているためフェニル
ヒドラジンと反応シニ<い、(2)Jl −ピロリン−
5−カルボン酸は非常に不安定であるためインドール縮
合条件にもたらすと分解してしまう、(3) 中間生
成物のフェニルヒドラゾンが分子内α−アミノ基の影響
で加水分解し、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドとフ
ェニルヒドラジンに復元する等の理由で、グルタミン酸
−γ−セミアルデヒド、そのアセタール及ヒA ’ −
ピロリン−5−カルボン酸を酸性条件下でフェニルヒド
ラジンと反応させインドール縮合によりトリプトファン
を得ることは極めて困難であるとされ、これまで全(試
みられていなかった。
(1) The equilibrium relationship between glutamic acid-γ-semialdehyde and A1 pyrroline-5-carboxylic acid is mostly biased toward the latter, so the former exists in only a small amount in the reaction medium, and the latter (2) Jl -pyrroline-
5-Carboxylic acid is very unstable and decomposes when brought to the indole condensation conditions. (3) The intermediate product phenylhydrazone is hydrolyzed under the influence of the intramolecular α-amino group to form glutamic acid-γ- For reasons such as restoration to semialdehyde and phenylhydrazine, glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal and acetal A'-
It is said to be extremely difficult to obtain tryptophan by indole condensation by reacting pyrroline-5-carboxylic acid with phenylhydrazine under acidic conditions, and no attempts have been made so far.

したがって、本発明方法によりトリプトファンが高い収
率で得られたことは、全く予想外のことということがで
きる。
Therefore, it can be said that it was completely unexpected that tryptophan was obtained in high yield by the method of the present invention.

さらに、本発明方法によると、光学活性の原料物質例工
ばL−グルタミン酸−γ−セミアルデヒド、そのアセタ
ール又はJl −ピロリン−5−カルボン酸を用いると
光学活性なトリプトファンを得ることができるが、この
ように高濃度の酸の存在下においてラセミ化を起すこと
がないということも全(予想外のことであった。
Furthermore, according to the method of the present invention, optically active tryptophan can be obtained using optically active raw materials such as L-glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal, or Jl-pyrroline-5-carboxylic acid. It was completely unexpected that racemization did not occur in the presence of such a high concentration of acid.

前記のようにして反応させた反応混合物から、トリプト
ファンを回収するには、一般の単離、精製に慣用されて
いる手段に従って容易に行うことができる。
Tryptophan can be easily recovered from the reaction mixture reacted as described above by means commonly used for isolation and purification.

例えば、反応した後の酸性溶液をpH9に調整し、ベン
ゼンにより未反応フェニルヒドラジンを抽出して除き、
残りの液をイオン交換樹脂で処理することによりトリプ
トファンを単離する。
For example, after the reaction, the acidic solution is adjusted to pH 9, and unreacted phenylhydrazine is extracted and removed with benzene.
Tryptophan is isolated by treating the remaining liquid with an ion exchange resin.

本発明方法は、非常に簡単な処理により、高収率でトリ
プトファンを製造しうるので、トリプトファンの工業的
製法として好適である。
The method of the present invention is suitable as an industrial method for producing tryptophan because it can produce tryptophan in high yield through very simple processing.

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例 1 1N−塩酸15TrLlを水冷し、かきまぜながらこの
中へグルタミン酸−γ−セミアルデヒドジメチルアセタ
ール600.8■を加えたのち、水冷下に6時間放置す
る。
Example 1 15 TrL of 1N hydrochloric acid was cooled with water, and 600.8 ml of glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal was added thereto while stirring, and the mixture was left to stand for 6 hours under water cooling.

この溶液を薄層クロマトグラフィー〔メルク社製「シリ
カゲル−60」プレート、展開溶媒n−プロピルアルコ
ール:アンモニア水:水(20:12:5)を使用〕で
分析したところ、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドジ
メチルアセタールは、完全に加水分解され、7!f1−
ピロリン−5−カルボン酸のみを含むことが分った。
When this solution was analyzed by thin layer chromatography (using Merck's "Silica Gel-60" plate, developing solvent n-propyl alcohol: aqueous ammonia: water (20:12:5)), it was found that glutamic acid-γ-semialdehyde Dimethyl acetal is completely hydrolyzed and 7! f1-
It was found that it contained only pyrroline-5-carboxylic acid.

次いでこの反応液を室温まで昇温し、かきまぜながらこ
の中にIN−水酸化ナトリウム水溶液を滴下しpH7に
調整する。
Next, this reaction solution is heated to room temperature, and an IN-sodium hydroxide aqueous solution is added dropwise thereto while stirring to adjust the pH to 7.

次に、フェニルヒドラジン塩酸塩484.7■を水3m
lに溶かし、希水酸化ナトリウム水溶液によりpH7に
調整したのち、前記の反応液の中へこれをかきまぜなが
らゆっくり滴下する。
Next, add 484.7 μm of phenylhydrazine hydrochloride to 3 m of water.
After adjusting the pH to 7 with a dilute aqueous sodium hydroxide solution, the solution was slowly added dropwise into the reaction solution while stirring.

この間、pHが上昇するので希塩酸を適宜添加してpH
7に維持する。
During this time, the pH will rise, so add dilute hydrochloric acid as needed to adjust the pH.
Keep it at 7.

この処理により白色結晶が析出して(るので、これをろ
取し、湿った結晶に水を加えてかきまぜ再びろ過する。
This treatment precipitates white crystals, which are collected by filtration, water is added to the wet crystals, stirred, and filtered again.

この操作を2回繰り返したのち、得られた結晶を減圧下
、五酸化リン上で乾燥した。
After repeating this operation twice, the obtained crystals were dried over phosphorus pentoxide under reduced pressure.

収量520rv0このようにして得た白色結晶をシリカ
ゲル薄層クロマトグラフィー〔メルク社製「シリカゲル
60」プレート、展開溶媒n−プロピルアルコール:ア
ンモニア水:水(20:12:5)を使用〕で処理した
ところ、完全にモノスポットを示し、Rf値は0.4で
あった。
Yield: 520 rv0 The white crystals thus obtained were treated with silica gel thin layer chromatography [using Merck's "Silica Gel 60" plate, developing solvent n-propyl alcohol: ammonia water: water (20:12:5)]. However, it completely showed monospots, and the Rf value was 0.4.

また、高分解能核磁気共鳴スペクトル(13C−NMR
)、赤外線吸収スペクトル、元素分析の結果より、前記
の結晶がグルタミン酸−γ−セミアルデヒドフェニルヒ
ドラゾンであることが確認された。
In addition, high-resolution nuclear magnetic resonance spectra (13C-NMR)
), infrared absorption spectrum, and elemental analysis, it was confirmed that the crystal was glutamic acid-γ-semialdehyde phenylhydrazone.

このようにして得たフェニルヒドラゾン1.991に水
10m1を加えてスラリーとしたものを、1.8N硫酸
1001rLlにフェニルヒドラジン塩酸塩7.83S
’を加え、かきまぜながら加熱還流させた溶液中に徐々
に滴下し、滴下終了後さらに1時間還流を続ける。
A slurry made by adding 10ml of water to 1.991ml of phenylhydrazone thus obtained was added to 7.83ml of phenylhydrazine hydrochloride in 1001ml of 1.8N sulfuric acid.
' and gradually dripped into the heated and refluxed solution while stirring, and after the dropwise addition was completed, reflux was continued for an additional hour.

次いで反応液を室温まで冷却し、希釈後高速成体クロマ
トグラフィー処理したところ、81%の収率でトリプト
ファンが生成していることが分った。
The reaction solution was then cooled to room temperature, diluted, and subjected to high-performance chromatography, and it was found that tryptophan was produced in a yield of 81%.

そこで、反応液に水酸化ナトリウム水溶液を加え、pH
9,5に調整したのち、未反応フェニルヒドラジンをベ
ンゼン50m1で3回抽出して回収した。
Therefore, an aqueous sodium hydroxide solution was added to the reaction solution to adjust the pH.
After adjusting the concentration to 9.5, unreacted phenylhydrazine was extracted and recovered three times with 50 ml of benzene.

残留反応液を強酸性イオ/交換樹脂ダウエックス50W
(H型)を詰めたカラムに通し、生成したトリプトファ
ンを吸着させた。
Dowex 50W, a strongly acidic ion/exchange resin, was used to remove the remaining reaction solution.
(H type) was passed through a column packed with the tryptophan to adsorb the generated tryptophan.

このイオン交換樹脂を十分に洗浄後、2Nアンモニア水
を用いてトリプトファンを溶離させた。
After thoroughly washing this ion exchange resin, tryptophan was eluted using 2N ammonia water.

溶離液を減圧下濃縮し、少量の次亜硫酸ナトリウム及び
活性炭で脱色後さらに脱安濃縮したところ、白色のトリ
プトファン結晶が生成した。
The eluate was concentrated under reduced pressure, decolorized with a small amount of sodium hyposulfite and activated carbon, and further deaminated and concentrated to produce white tryptophan crystals.

この溶液を1011Ll程度まで濃縮し、冷蔵庫に1晩
放置後、結晶をろ別し、さらに減圧乾燥し、白色結晶1
.19?を得た。
This solution was concentrated to about 1011 Ll, left in the refrigerator overnight, the crystals were filtered out, and further dried under reduced pressure.
.. 19? I got it.

このものは、融点276〜282℃(分解)を示し、赤
外線吸収スペクトル、薄層クロマトグラフィー、アミノ
酸アナライザー分析により、DLトリプトファンと同定
された。
This product had a melting point of 276-282°C (decomposed) and was identified as DL tryptophan by infrared absorption spectrum, thin layer chromatography, and amino acid analyzer analysis.

実施例 2 1.8N硫酸6mlに、フェニルヒドラジン塩酸塩24
61■を加え、かきまぜながら加熱還流し、ヒドラジン
を完全に溶解させる。
Example 2 In 6 ml of 1.8N sulfuric acid, add 24 ml of phenylhydrazine hydrochloride.
Add 61■ and heat to reflux while stirring to completely dissolve the hydrazine.

この中に、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドジメチル
アセタール201.0■を水6扉lに溶かした溶液を還
流が停止しないようにゆっくり滴下する。
A solution prepared by dissolving 201.0 μl of glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal in 6 liters of water was slowly added dropwise to this solution so as not to stop the reflux.

滴下終了後、さらに1時間還流を続けたのち室温まで冷
却する。
After the dropwise addition was completed, refluxing was continued for an additional hour, and then the mixture was cooled to room temperature.

このようにして得た反応混合物を希釈したのち高速液体
クロマトグラフィーによりその中のトリプトファン含量
を分析した結果、87%の収率でトリプトファンが生成
していることが分った。
After diluting the reaction mixture thus obtained, the tryptophan content therein was analyzed by high performance liquid chromatography, and it was found that tryptophan was produced at a yield of 87%.

実施例 3 A1−ピロリン−5−カルボン酸128.6m9を含有
する1N塩酸10m1に、水冷下水酸化ナトリウム水溶
液を加えて中和する。
Example 3 10 ml of 1N hydrochloric acid containing 128.6 ml of A1-pyrroline-5-carboxylic acid is neutralized by adding an aqueous sodium hydroxide solution under water cooling.

この溶液を、フェニルヒドラジン塩酸塩2.45S’を
1.8N塩酸15rrLlに溶かし、還流させた溶液の
中へゆっくり滴下し、滴下完了後さらに1時間還流を続
けて反応を完結させる。
This solution is slowly added dropwise into a refluxed solution in which 2.45S' of phenylhydrazine hydrochloride is dissolved in 1.8N hydrochloric acid (15rrLl), and after the dropwise addition is completed, refluxing is continued for an additional hour to complete the reaction.

次にこの反応混合物を室温まで冷却し、希釈したのち高
速液体クロマトグラフィー分析によりトリプトファン含
量を求めたところ、83%の収率でトリプトファンが得
られたことが分った。
Next, this reaction mixture was cooled to room temperature, diluted, and the tryptophan content was determined by high performance liquid chromatography analysis, and it was found that tryptophan was obtained in a yield of 83%.

実施例 4 25%酢酸水溶液15TLlにフェニルヒドラジン塩酸
塩226.27Vを加え、かきまぜながら80℃に加熱
する。
Example 4 226.27 V of phenylhydrazine hydrochloride is added to 15 TL of a 25% aqueous acetic acid solution and heated to 80° C. while stirring.

この中へ、グルタミン酸−γ−セミアルデヒドジメチル
アセタール269.377119を加え、80℃におい
てさらに6時間かきまぜて反応を行わせる。
Glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal 269.377119 was added thereto, and the mixture was stirred at 80° C. for an additional 6 hours to carry out the reaction.

このようにして得た反応混合物を実施例3と同様に高速
液体クロマトグラフィー分析したところ、4.6%の収
率でトリプトファンが得られていたことが分った。
When the reaction mixture thus obtained was analyzed by high performance liquid chromatography in the same manner as in Example 3, it was found that tryptophan was obtained in a yield of 4.6%.

実施例 5 フェニルヒドラジン塩酸塩2.42ミルモルな、0.1
〜6.0規定の硫酸中に、各溶液中の硫酸全量が同一に
なるような割合で添加し、煮沸還流させる。
Example 5 Phenylhydrazine hydrochloride 2.42 mmol, 0.1
~6.0N sulfuric acid is added at a ratio such that the total amount of sulfuric acid in each solution is the same, and the solution is boiled and refluxed.

次にこの中へグルタミン酸−γ−セミアルデヒドジメチ
ルアセタール1.14ミリモルを水2mlに溶かした溶
液を徐々に滴下し、滴下終了後さらに1時間煮沸還流を
続行し反応を完結させる。
Next, a solution of 1.14 mmol of glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal dissolved in 2 ml of water was gradually added dropwise into the mixture, and after the addition was completed, boiling and refluxing was continued for another hour to complete the reaction.

このようにして生成したトリプトファンを高速液体クロ
マトグラフィーで定量し、その原料使用量当りの収率を
求めた。
Tryptophan thus produced was quantified by high performance liquid chromatography, and the yield per amount of raw material used was determined.

この結果を、第1表に示す。The results are shown in Table 1.

この表から明らかなように、本発明方法においては高い
酸濃度特に0.9〜3.6規定において高い収率が与え
られる。
As is clear from this table, the method of the present invention provides high yields at high acid concentrations, particularly from 0.9 to 3.6N.

実施例 6 1.8N硫酸6ml中に種々の量のフェニルヒドラジン
塩酸塩を溶かし、この溶液を煮沸還流した中に、グルタ
ミン酸−γ−セミアルデヒドジメチルアセタール1.1
4ミリモルを水6rrLlに溶かして徐徐に滴下する。
Example 6 In which various amounts of phenylhydrazine hydrochloride were dissolved in 6 ml of 1.8 N sulfuric acid and the solution was boiled to reflux, 1.1 ml of glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal was dissolved.
4 mmol was dissolved in 6 rrLl of water and slowly added dropwise.

滴下終了後さらに1時間煮沸還流を続けたのち、生成し
たトリプトファンを、高速液体クロマトグラフィーで定
量し、使用原料当りの収率を求めた。
After the dropwise addition was completed, boiling and refluxing was continued for another hour, and the tryptophan produced was quantified by high performance liquid chromatography to determine the yield per raw material used.

この結果を第2表に示す。この表から明らかなように、
フェニルヒドラジンのモル比が増大するに従ってトリプ
トファンの収率は増加する。
The results are shown in Table 2. As is clear from this table,
The yield of tryptophan increases as the molar ratio of phenylhydrazine increases.

実施例 7 水酸化ナトリウム880mI?を水50wLlに溶かし
、その中へグルタミン酸−γ−セミアルデヒドジメチル
アセタール3.39fを加え、さらに室温でかきまぜな
がら、無水酢酸2.51を添加する。
Example 7 Sodium hydroxide 880mI? was dissolved in 50 wL of water, 3.39 f of glutamic acid-γ-semialdehyde dimethyl acetal was added thereto, and 2.51 g of acetic anhydride was further added while stirring at room temperature.

この際、反応液がpH9に保たれるように、希水酸化ナ
トリウム水溶液を補給する。
At this time, a dilute aqueous sodium hydroxide solution is replenished so that the pH of the reaction solution is maintained at 9.

無水酢酸の滴下終了後、さらに1時間かきまぜ、次いで
希塩酸を加えてpH7に調整したのち、凍結乾燥する。
After the dropwise addition of acetic anhydride is completed, the mixture is stirred for an additional hour, and then diluted hydrochloric acid is added to adjust the pH to 7, followed by freeze-drying.

残留物を水80m1に溶かし、塩化コバルト水溶液(濃
度10ミリモル)4rrLl及びアシラーゼ198.5
7Qを加え、さらに希水酸化ナトリウム水溶液でpH7
,5〜8.0に調整する。
The residue was dissolved in 80 ml of water, 4 rr Ll of an aqueous cobalt chloride solution (concentration 10 mmol) and 198.5 ml of acylase.
Add 7Q and further adjust the pH to 7 with dilute aqueous sodium hydroxide solution.
, adjust to 5-8.0.

この溶液を37℃の温湯中に92時間維持したのち、カ
チオン交換樹脂(IRC−50)を加えて中和し、次い
で溶媒を減圧下に留去する。
After this solution was maintained in hot water at 37° C. for 92 hours, a cation exchange resin (IRC-50) was added to neutralize it, and then the solvent was distilled off under reduced pressure.

次いで、得られた残留物の中の1.2tを水400TL
lに溶かし、脱塩樹脂カラムに通し、脱塩及びN−アセ
チル体を除去する。
Next, 1.2 t of the obtained residue was poured into 400 liters of water.
1 and passed through a desalting resin column to desalt and remove the N-acetyl form.

流出液及び洗液を集めて凍結乾燥し、残留物を、水−エ
タノール−エチルエーテル系混合溶媒で再結晶すると、
グルタミン酸γ−セミアルデヒドジメチルアセタールの
1体93.3■が白色結晶として得られる。
The effluent and washing liquid were collected and freeze-dried, and the residue was recrystallized from a water-ethanol-ethyl ether mixed solvent.
93.3 μm of glutamic acid γ-semialdehyde dimethyl acetal is obtained as white crystals.

このようにして得た1体93.3■を水3rrLlに溶
かし、1.8 N硫酸31rLlにフェニルヒドラジン
塩酸塩1.14♂を加えて溶解し、かきまぜながら還流
させた中へ滴下する。
93.3 ml of the thus obtained 1 body was dissolved in 3 rr Ll of water, 1.14 ♂ of phenylhydrazine hydrochloride was added and dissolved in 31 ml of 1.8 N sulfuric acid, and the solution was added dropwise to the refluxing solution while stirring.

滴下終了後、さらに1時間還流を続けたのち、反応混合
物を室温まで冷却し、析出した過剰のフェニルヒドラジ
ン塩酸塩をろ過して除き、母液を減圧下に濃縮し、さら
に析出したフェニルヒドラジン塩酸塩をろ過により除く
After the dropwise addition was completed, refluxing was continued for an additional hour, and then the reaction mixture was cooled to room temperature, the precipitated excess phenylhydrazine hydrochloride was removed by filtration, the mother liquor was concentrated under reduced pressure, and the precipitated phenylhydrazine hydrochloride was further removed. is removed by filtration.

この操作を3回繰り返したのち、母液に希水酸化ナトリ
ウム水溶液を加えてpH9,5に調整する。
After repeating this operation three times, a dilute aqueous sodium hydroxide solution is added to the mother liquor to adjust the pH to 9.5.

次いでベンゼンで3回、エーテルで1回抽出処理して水
層に溶けているフェニルヒドラジンを除いたのち、水層
を希塩酸で中和し、濃縮乾固する。
Next, the phenylhydrazine dissolved in the aqueous layer is removed by extraction three times with benzene and once with ether, and then the aqueous layer is neutralized with dilute hydrochloric acid and concentrated to dryness.

残留物をメタノール20TfLlに溶かし、室温でかき
まぜながら塩酸ガスを1.5時間吹き込み、次に減圧下
に溶媒を留去する。
The residue was dissolved in 20 TfLl of methanol, and hydrochloric acid gas was blown into the solution for 1.5 hours while stirring at room temperature, and then the solvent was distilled off under reduced pressure.

この残留物をクロロホルムに溶かし、水を加えたのち、
かきまぜながら炭酸水素ナトリウムによりpH8に調整
する。
After dissolving this residue in chloroform and adding water,
Adjust the pH to 8 with sodium bicarbonate while stirring.

クロロホルム層を水洗し乾燥後、減圧下にクロロホルム
を留去し、得られたL−)リプトファンメチルエステル
(46,5■)を重水素化クロロホルムに溶カシ、トリ
ス(3−()リフルオロメチルヒドロキシメチレン−α
−カンフオレート〕ユーロピウム(m)を添加後桟磁気
共鳴スペクトルを測定したところ、L−)リプトファン
メチルエステルに由来するシグナルのみが観測され、D
−)’Jブトファンメチルエステルに由来するシグナル
は認められなかった。
After washing the chloroform layer with water and drying, the chloroform was distilled off under reduced pressure, and the obtained L-)lyptophan methyl ester (46,5) was dissolved in deuterated chloroform and tris(3-()refluorinated). Methylhydroxymethylene-α
- camphorate] When the magnetic resonance spectrum was measured after adding europium (m), only the signal derived from L-) liptophan methyl ester was observed, and D
-)' No signal derived from J butophane methyl ester was observed.

このことから、本発明方法におけるインドール縮合に際
しては、全くラセミ化を起すことがないことが分る。
This shows that racemization does not occur at all during indole condensation in the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 グルタミン酸−r−セミアルデヒド又はA1ピロリ
ン−5−カルボン酸とフェニルヒドラジン又はその酸付
加塩とを中性条件下で反応させて、式 で示されるグルタミン酸−γ−セミアルデヒドフェニル
ヒドラゾンを形成させ、次いでこれを酸性条件下で加熱
することを特徴とする式 で示されるトリプトファンの製造方法。 2 グルタミン酸−γ−セミアルデヒド、そのアセター
ル又はA1−ピロリン−5−カルボン酸とフェニルアル
デヒドヒドラジン又はその酸付加塩とを酸性条件下で加
熱し、反応させることを特徴とする式 で示されるトリプトファンの製造方法。 3 酸濃度0.9規定以上の条件下で行う特許請求の範
囲第2項記載の方法。 4 フェニルヒドラジン又はその酸付加塩を過剰量使用
する特許請求の範囲第2項記載の方法。
[Scope of Claims] 1 Glutamic acid-γ-semialdehyde represented by the formula is produced by reacting glutamic acid-r-semialdehyde or A1 pyrroline-5-carboxylic acid with phenylhydrazine or its acid addition salt under neutral conditions. A method for producing tryptophan represented by the formula, characterized in that phenylhydrazone is formed and then heated under acidic conditions. 2 Tryptophan represented by the formula characterized in that glutamic acid-γ-semialdehyde, its acetal or A1-pyrroline-5-carboxylic acid and phenylaldehyde hydrazine or its acid addition salt are heated and reacted under acidic conditions. Production method. 3. The method according to claim 2, which is carried out under conditions where the acid concentration is 0.9 normal or higher. 4. The method according to claim 2, wherein phenylhydrazine or an acid addition salt thereof is used in an excess amount.
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