JPH06145171A - ピロロキノリンキノンの製造方法 - Google Patents

ピロロキノリンキノンの製造方法

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JPH06145171A
JPH06145171A JP29441692A JP29441692A JPH06145171A JP H06145171 A JPH06145171 A JP H06145171A JP 29441692 A JP29441692 A JP 29441692A JP 29441692 A JP29441692 A JP 29441692A JP H06145171 A JPH06145171 A JP H06145171A
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JP
Japan
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pqq
ester
reaction
pyrroloquinoline quinone
solution
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Application number
JP29441692A
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English (en)
Inventor
Ryuichiro Narita
隆一郎 成田
Akinori Oda
晃規 小田
Hiroyuki Yasaka
博幸 家坂
Hisaya Araki
久哉 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 従来の製造法よりも効率的なピロロキノリン
キノンジメチルエステルの製造法を確立する。 【構成】 下記式(I)で示されるピロロキノリンキノ
ントリメチルエステルをpH2乃至11の条件下で加水
分解し、 下記式(II)で示されるピロロキノリンキノンジメチル
エステルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ピロロキノリンキノン
(4,5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1H−ピロロ
[2,3−f]キノリン−2,7,9−トリカルボン
酸)のジメチルエステル体の製造方法に関する。さら
に、具体的には、2,7−ジメトキシカルボニル−9−
カルボキシ−4,5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1
H−ピロロ[2,3−f]キノリンの製造方法に関す
る。本化合物はピロロキノリンキノンの誘導体であり,
医薬品として開発しうる重要な物質である。
【0002】
【従来の技術】ピロロキノリンキノン(4,5−ジヒド
ロ−4,5−ジオキソ−1H−ピロロ[2,3−f]キ
ノリン−2,7,9−トリカルボン酸、以下にPQQと
記すことがある)は、細菌に限らず、真核生物のカビ、
酵母に存在し、補酵素として重要な働きをになってい
る。また、PQQについて近年までに細胞の増殖促進作
用(特開昭61−58584号公報、同63−2337
83号公報)、抗白内障作用(特開昭63−41421
号公報、同63−48215号公報、同64−2931
3号公報)、肝臓疾患予防治療作用(特開昭63−19
2717号公報)、創傷治癒作用(特開昭63−152
309号公報)、抗アレルギ−作用(特開昭63−17
493号公報)、逆転写酵素阻害作用(特開昭63−1
56724号公報、特開平1−29313号公報)およ
びグリオキサラ−ゼI阻害作用−制癌作用(特開昭63
−215628号公報,特開平1−29313号公報)
など多くの生理活性が明らかにされている。
【0003】しかしながら、PQQは、腎毒性を有する
ことが近年明らかにされた(渡辺ら、Hiroshima J. Me
d. Sci., 第38巻, 1号, 頁49〜51 (1989年) )。毒性
および腎毒性が低く安全なPQQ誘導体の開発が望まれ
る過程において、そのエステル誘導体が多く知られるに
いたった(例えば,特開平2−262581号公報、特
開平2−279798号公報、特開平3−123781
号公報、特願平3−259907号)。この内、2,7
位がメチルエステル化されたジメチルエステルが知られ
ているが、その合成法は特願平3−259909号によ
ると、PQQトリメチルエステルを一度加水分解して2
位だけがメチルエステル化されたPQQモノエステルを
得、これをまた選択的に7位のカルボン酸だけエステル
化して製造するものであった。
【0004】PQQはメタノ−ル資化性菌による産生な
いしは長段階の合成によって得ることができるが、いず
れの方法においても高価であることから、上記のジエス
テルの製造においてもより効率的な方法が望まれてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題と手段】本発明者らは、
上記の事情に鑑みPQQのエステル誘導体の製造方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、従来よりもより簡便な製
造方法を見出し、本発明を完成させた。すなわち、化3
で示されるピロロキノリンキノンのジメチルエステルを
製造するに際し、
【0006】
【化3】 化4で示されるピロロキノリンキノンのトリメチルエス
テルをpH2乃至11の条件下にて加水分解することに
よって製造する方法を発見した。
【0007】
【化4】 以下に、本発明についてさらに詳しく述べる。
【0008】PQQの単純なメチルエステル体としては
可能な7種のうち,全てのカルボキシル基がメチル化さ
れたトリメチルエステル(以下にPQQ−TMEと記す
こともある、Duine ら,Eur. J. Biochem., 1980, 108,
187)、2位のカルボキシル基だけがメチル化されたモ
ノエステル(以下にPQQ−2−MEと記すことがあ
る、大城ら,Chem. Exp., 1, 315, 1986,浜岸ら,日本
薬学会第109年会要旨集II,p39,1989)、
7,9位がメチル化されたジメチルエステル(特開平2
−262581号報)、2位と7位ないしは9位がメチ
ル化されたジエステル(それぞれ、以下にPQQ−2,
7−ME、PQQ−2,9−MEと記すことがある、特
願平3−259907号,大城ら,日本化学会第61春
季年会予稿集II,p2042,1991)の5種が知ら
れている。
【0009】このうち、PQQ−2−MEはPQQ−T
MEの部分加水分解によって、PQQ−2,9−MEも
PQQトリメチルエステルの強酸性下の部分加水分解に
よって得られるが、PQQ−2,7−MEはPQQ−2
−MEをさらに酸性下でメチルエステル化することによ
って得られる。
【0010】PQQはメタノ−ル資化性菌による産生な
いしは長段階の合成によって得ることができるが、いず
れの方法においても高価であることから、上記のPQQ
エステル等の製造においてはより効率的な方法が望まれ
ていた。
【0011】大城らは(Chem. Exp., 1, 315, 1986)P
QQ−TMEを炭酸塩によって加水分解した場合にPQ
Q−2−MEが得られことを報告しているが(Chem. Ex
p.,1, 315, 1986)、その際に経由するPQQジエステ
ルがPQQ−2,7−MEとPQQ−2,9−MEのい
ずれであるかは言及していない。そこで、PQQ−TM
Eの部分加水分解を詳細に検討して見たが、残念ながら
炭酸塩を用いた場合の中間生成物はPQQ−2,9−M
Eであった。本発明者らはさらにPQQ−TMEの広範
なpH条件下における加水分解を調べた結果、特定のp
H範囲においては化3に示されるPQQ−2,7−ME
が中間主生成物となり、しかもその製造法として実用的
であることを発見した。
【0012】以下に化3で示されるPQQ−2,7−M
Eの製造法についてさらに詳しく述べる。この反応にお
けるPQQ−TMEの濃度範囲は、特に限定されず、通
常は0.001〜1000mMの濃度範囲が好ましい。
この反応において最も重要な因子が反応溶液のpHであ
り、その調節は随時外部から調製液を加えて行うか、ま
たは緩衝液を用いて行うことができる。また、PQQ−
2,7−Meの生成に有利なpHの範囲は2から11ま
であり、より好ましくはPQQ−2−MEの副生がない
2から7である。よって、基質の濃度が高くない場合
は、蒸留水を用いて反応を行うこともできる。
【0013】反応温度と反応時間は反応のpHによって
適宜に決められるが、特に本反応は適切に温度と時間を
制御しなければ加水分解がさらに進行してPQQ−2−
MEにまで変換される。通常反応温度は10〜100℃
の範囲で、反応時間は0.2〜100時間で行われ、反
応温度とpHに適した反応時間を適宜選択する必要があ
る。
【0014】PQQ−TMEは水溶液に対する溶解度が
低いため有機溶媒とpHを調節した水溶液との混合溶媒
を用いるのが好ましい。この際の有機溶媒として、水と
混合可能なジオキサン、モノグライム、アセトニトリ
ル、ジメチルスルホキド、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミドなどが挙げられる。PQQ−2,7−
MEの反応混合物からの分離、精製方法は濃縮、抽出、
カラムクロマトグラフィ−、再結晶、遠心、乾燥等の操
作を適宜採用することによって行うことができる。
【0015】
【実施例】本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例12,7−ジメトキシカルボニル−9−カルボキシ−4,
5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1H−ピロロ[2,
3−f]キノリンの生成におけるpHの影響 PQQトリメチルエステル15mg(0.40mmo
l)を30mlのジメチルホルムアミドに溶解させ、こ
れに各pHのほう酸ないしは燐酸緩衝液30mlを加え
た。反応混合物を42℃にて加熱しながら経時的にサン
プリングして反応基質と生成物をHPLC分析にて定量
した。HPLCの分析条件は以下の通りである。反応結
果を以下の表1から表3に示した。
【0016】 溶離液 :A液からB液の以下に示すグラジェント 時間(分) A液% B液% ─────────────────── 0 100 0 2 0 100 10 0 100 ─────────────────── A液;水/燐酸/30%NaOH=991/2/7 B液;水/メタノ−ル/燐酸/30%NaOH =363/635/2/7 流量 :1.5ml/min カラム :Waters社製 NOVOPAKC 18,3.9mm
Фx150mm カラム温度:24℃ 検出 :UV(259nm) 試料注入量:20μl
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】表1中の実験番号1は大城らの加水分解の
pH条件であり、その中間体がPQQ−2,7−MEで
はなく、PQQ−2,9−MEであることを示してい
る。一方、反応系のpHを低くしてゆくとPQQ−2,
7−MEの副生がみられ、pH2から10ではPQQ−
2,7−MEが主生成物となる。
【0021】実施例22,7−ジメトキシカルボニル−9−カルボキシ−4,
5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1H−ピロロ[2,
3−f]キノリンの製造(燐酸緩衝液を用いる場合) PQQトリメチルエステル150mg(0.403mm
ol)を5mlのジメチルホルムアミドに溶解させ、こ
の溶液をpH6.0の燐酸緩衝液(0.02mol)9
0mlと70mlのジメチルホルムアミドとの混合溶液
に加え、56℃にて6時間加熱攪拌した。反応混合物を
100mlの蒸留水で希釈した後、6規定塩酸にてpH
1.5に調整した。氷浴にて冷却し、析出した結晶を濾
別・乾燥し、132mg(収率 91.8%,HPLC
純度98.7%)の標題化合物を赤色結晶として得た。
【0022】この化合物の物性は以下のごとくである。 融点 244〜245℃(分解) 水素核磁気共鳴スペクトル(重ジメチルスルホキシド,
テトラメチ ルシラン内部標準);δ = 3.88(s, 3
H), 3.94(s, 3H), 7.28(s, 1H), 8.63(s, 1H),14.22(s,
1H)ppm.
【0023】実施例32,7−ジメトキシカルボニル−9−カルボキシ−4,
5−ジヒドロ−4,5−ジオキソ−1H−ピロロ[2,
3−f]キノリンの製造(蒸留水を用いる場合) PQQトリメチルエステル150mg(0.403mm
ol)を75mlのジメチルホルムアミドに溶解させ、
この溶液に蒸留水75mlを加えた(この溶液のpHは
6.6であった)。この混合溶液80℃にて24時間加
熱攪拌した。反応混合物を100mlの蒸留水で希釈し
た後、6規定塩酸にてpH1.5に調整した。氷浴にて
冷却し、析出した結晶を濾別・乾燥し、124mg(収
率 86.2%,HPLC純度97.7%)の標題化合
物を赤色結晶として得た。 融点 243〜245℃(分解)
【0024】
【発明の効果】本発明によるとピロロキノリキノンのジ
エステル化合物を従来の方法より簡便に製造することが
できる。
フロントページの続き (72)発明者 荒木 久哉 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化1で示されるピロロキノリンキノンのジ
    メチルエステルを製造するに際し、 【化1】 化2で示されるピロロキノリンキノンのトリメチルエス
    テルを、pH2乃至11の条件下にて加水分解すること
    を特徴とする製造方法。 【化2】
JP29441692A 1992-11-02 1992-11-02 ピロロキノリンキノンの製造方法 Pending JPH06145171A (ja)

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