(57)【要約】【課題】好収率で、且つ簡便な方法により工業的規模でニコチアナミンを製造する方法を提供すること。【解決手段】下記式（３）【化１】2004277317.tif 000012（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はカルボン酸の保護基を示し、Ｒ４はアミンの保護基を示す。）で表される化合物を、ホウ化ニッケルの存在下に還元し、次いで、脱保護することを特徴とするニコチアナミンの製造方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（３）
【化１】
2004277317.tif 000009
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はカルボン酸の保護基を示し、Ｒ４はアミンの保護基を示す。）
で表される化合物を、ホウ化ニッケルの存在下に還元し、下記式（２）
【化２】
2004277317.tif 000010
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はカルボン酸の保護基を示し、Ｒ４はアミンの保護基を示す。）
で表される化合物を得、次いで、脱保護することを特徴とする下記式（１）
【化３】
2004277317.tif 000011
で表されるニコチアナミンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニコチアナミンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ニコチアナミンは、１９７１年に野間らによりタバコ葉中より発見され（非特許文献１）、その後、広く植物界に存在することが確認されている。また、担子菌類などの菌体中にもその存在が報告されている。
【０００３】
ニコチアナミンは、アンジオテンシン変換酵素阻害活性があることから、高血圧の治療に有効であることが知られている。一方、植物に欠かせない鉄イオンを生体内に取り込むキレーターとしての活性もあり、ニコチアナミンを含むムギネ酸類の植物シデロフォアとしての活性研究も盛んに行われている。
【０００４】
ニコチアナミンの供給方法としては、天然物からの抽出・精製方法が種々提案されている（例えば、  特許文献１、特許文献２、特許文献３）。しかしながら、天然物からの抽出では収率が低く、また、複雑な精製工程を採用しなければならないなどの問題がある。
【０００５】
一方、化学合成的に製造する方法としては、対応するアミン類とアルデヒド類の還元的縮合を基本反応とした方法が種々提案されている（例えば、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５、非特許文献６）。これらの方法は、製造工程が煩雑であったり、収率が低いなどの問題がある。
【０００６】
これらの問題を解決するため、トリペプチド誘導体を経由したチオアミドをラネーニッケルで還元する方法が提案されている（例えば、非特許文献７、非特許文献８）。
【０００７】
【非特許文献１】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，Ｎｏ．２２，２０１７−２０２０（１９７１）
【特許文献１】特開平２００２−１７９６４７号公報
【特許文献２】特開平５−２４６８６５号公報
【特許文献３】特公平７−４０９５０号公報
【非特許文献２】Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．１，５１９−５３０（１９９７）
【非特許文献３】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．３１，９４５７−９４７０（１９９４）
【非特許文献４】Ｊ．ｐｒａｋｔ．Ｃｈｅｍ．，３２９，２，２３１−２３４（１９８７）
【非特許文献５】Ｊ．ｐｒａｋｔ．Ｃｈｅｍ．，３２６，２，２６６−２７２（１９８４）
【非特許文献６】Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，Ｖｏｌ．１５，Ｎｏ．２，８１９−８２２（１９８１）
【非特許文献７】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，５７，３３５５−３３６０（２００１）
【非特許文献８】Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，３９，８９−９２（１９９８）
【発明が解決しようとする課題】
上記した、トリペプチド誘導体を経由したチオアミドをラネーニッケルで還元する方法は、効率よくニコチアナミンを製造することができるが、ラネーニッケルで反応する場合は、高活性なものを使用しなければ反応しないこと、大量のラネーニッケルが必要であること、高活性なラネーニッケルは発火性があること、反応後、ラネーニッケルに吸着した目的物を大量の溶媒で脱着する必要があるなどの問題点があり、工業的な規模での製造には問題があった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、好収率で、且つ簡便な方法により工業的規模でニコチアナミンを製造する方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、上記の課題を解決するため、新規合成法について鋭意検討を行った結果、今回、上記したラネーニッケルに代えてホウ化ニッケルを使用することにより、好収率で、且つ簡便な方法により工業的規模でニコチアナミンを製造することができることを見出し本発明を完成するに至った。
【００１０】
従って、本発明は、下記式（３）
【００１１】
【化４】
2004277317.tif 000002
【００１２】
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はカルボン酸の保護基を示し、Ｒ４はアミンの保護基を示す。）
で表される化合物を、ホウ化ニッケルの存在下に還元し、下記式（２）
【００１３】
【化５】
2004277317.tif 000003
【００１４】
（式中、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３はカルボン酸の保護基を示し、Ｒ４はアミンの保護基を示す。）
で表される化合物を得、次いで、脱保護することを特徴とする下記式（１）
【００１５】
【化６】
2004277317.tif 000004
【００１６】
で表されるニコチアナミンの製造方法を提供するものである。
【００１７】
以下、本発明のニコチアナミンの製造方法について更に詳細に説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記式（３）の化合物を、ホウ化ニッケルの存在下に還元し、前記式（２）の化合物を得、次いで、脱保護して前記式（１）のニコチアナミンを製造することを特徴とする。
【００１９】
出発物質である式（３）の化合物は、例えば前述の  非特許文献７に従えば、下記に示す反応式Ａに従って反応することにより容易に製造することができる（反応式Ａでは、カルボン酸の保護基をｔｅｒｔ−ブチル基とし、アミンの保護基をｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基とした例を示す）。
【００２０】
すなわち、保護アスパラギン酸である式（８）及び式（９）の化合物をペプチド結合せしめて得た式（７）の化合物を適当な触媒下に水素添加することにより式（６）のカルボン酸とし、次いで、式（５）のアゼチジン−２−カルボン酸エステルと再びペプチド結合することにより、ニコチアナミンの全炭素骨格を揃えた式（４）の化合物を得る。式（４）の化合物の２箇所のアミドカルボニル基は、ローソン試薬によって容易に変換され、式（３’）のチオアミド化合物とすることができる。
【００２１】
【化７】
反応式Ａ
2004277317.tif 000005
【００２２】
（Ｂｎはベンジル基、Ｂｕｔはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｂｏｃはｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を示す）
更に、反応式Ａの出発原料である式（８）および（９）の化合物は従来既知の方法で製造することができる。例えば、Ｌ−アスパラギン酸（式（１３）の化合物）を出発原料として、下記に示す反応式Ｂの方法で容易に製造することができる。反応式Ｂにおいて、式（１２）の化合物は式（１３）のＬ−アスパラギン酸に対して、文献（Ｂｕｌｌ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  Ｊｐｎ．，  ４０，  １７０９  （１９６７））  に従い、ベンジルアルコールと硫酸から製造することができる。反応式Ａの出発原料である式（９）の化合物は、文献（Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．，  ２８，  １２５１  （１９６３））  に従い、式（１２）の化合物を硫酸中でイソブテンと反応させて得られた式（９）の化合物の硫酸塩をアルカリ洗浄することにより製造することができる。また、反応式Ａの出発原料となるもう一方の式（８）の化合物は、文献（Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．，  ４１，  １０３２  （１９７６））  に従い、式（９）の化合物のベンジルエステル部位を触媒下に水素添加せしめることによって式（１４）のカルボン酸を合成し、次いでアミン部位にｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基の保護を施すことによって製造することができる。これらの一連の反応は、Ｌ−アスパラギン酸（式（１３））の２つのカルボキシル基と１つのアミノ基への保護基の導入であるので、経路は限定されずに採用されうる。例えば、式（８）の化合物の製造では、式（９）の化合物のアミノ基にｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を導入して式（１０）の化合物を得てから、ベンジルエステル部位をカルボキシル基に変換して製造してもよいし、式（１０）の化合物は、式（１２）の化合物のアミノ基にｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を導入して式（１１）の化合物を一旦製造後に、カルボキシル基をｔｅｒｔ−ブチルエステル化して製造してもよい。
【００２３】
【化８】
反応式Ｂ
2004277317.tif 000006
【００２４】
（Ｂｎはベンジル基、Ｂｕｔはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｂｏｃはｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を示す）
本発明の前記式（３）の化合物から前記式（１）のニコチアナミンを製造する方法について詳細に説明する。
式（３）の化合物のＲ１、Ｒ２およびＲ３のカルボン酸の保護基としては、同一であっても異なっていてもよく、例えば、メチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ベンジル、パラメトキシベンジルなどのエステル系保護基、或いは、トリメチルシリル、トリエチルシリル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルなどのシリルエステル系保護基などを挙げることができ、ｔｅｒｔ−ブチル基を好ましく例示することができる。また、式（３）の化合物のＲ４のアミンの保護基としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、パラメトキシベンジルオキシカルボニルなどのカーバメート系保護基、或いは、ホルミル、アセチル、フェニルアセチル、ベンゾイルなどのアミド系保護基などを挙げることができ、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を好ましく例示することができる。
【００２５】
式（３）の化合物を、ホウ化ニッケルの存在下に還元することにより容易に式（２）の化合物を製造することができる。ホウ化ニッケルは、例えば、文献（Ｊ．  Ｏｒｇ．  Ｃｈｅｍ．，  ５８，  ２４０７  （１９９３））  に従って、下記反応式Ｃに示すように、塩化ニッケルと水素化ホウ素ナトリウムから調製することができる。ここで使用する塩化ニッケルは、安定な６水和物を使用することが好適である。この反応にはメタノールなどのアルコール類が必須の成分となる。
本発明では上記したホウ化ニッケルをあらかじめ調製した後、還元に供することもできるが、簡便には、式（３）の化合物をメタノールなどのアルコール類、有機溶媒に溶解し、次いで塩化ニッケル、水素化ホウ素ナトリウムを加えることにより、系内でホウ化ニッケルが生成してそのまま還元的脱硫反応を進行させることもできる。
【００２６】
【化９】
反応式Ｃ
2004277317.tif 000007
【００２７】
塩化ニッケルの使用量は特に制限されるものではなく、反応条件等に応じて適宜選択することができるが、一般には、式（３）の化合物１モルに対して約２〜１０モル、特に、約３〜４モル程度の使用を好ましく例示することができる。一方、水素化ホウ素ナトリウムの使用量は、式（３）の化合物１モルに対して約４〜２０モル、特に、約６〜８モル程度の使用を好ましく例示することができる。また、アルコール類としてはメタノールの他、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールを単独、もしくは任意の割合で組み合わせて使用することもでき、好ましくはメタノールを例示することができる。アルコール類の使用量は、式（３）の化合物１モルに対して約８〜５００モル、特に、約５０〜２００モル程度の使用を好ましく例示することができる。該反応は、通常、有機溶媒の存在下または不存在下に実施できるが、好ましくは有機溶媒の存在下に実施され、式（３）の化合物を溶解させ、かつ使用するアルコール類とよく混和することのできる溶媒を使用することにより反応を効率よく進行させることができる。好ましくは、テトラヒドロフランを例示することができる。有機溶媒の使用量は、アルコール類の重量を基準として、約１〜５００重量％、好ましくは約１０〜２００重量％程度である。反応は大きな発熱を伴い、通常、冷却下に行う。反応は約−１０〜約５０℃、好ましくは約０〜１０℃の温度条件を採用することができる。反応式Ｃのごとくホウ化ニッケルの生成には、水素の発生を伴うので、適当な除外設備により、水素を系外に排出することが望ましい。
【００２８】
反応終了後、一般には析出した固形物をセライトなどの適当な濾過助剤を用いて除去し、濾液を濃縮後、水と有機溶媒で分配する。有機層を濃縮して得られる残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより精製し、式（２）の化合物を得ることができる。
【００２９】
得られた式（２）の化合物のカルボン酸およびアミンの保護基を脱保護することにより式（１）のニコチアナミンを容易に製造することができる。保護基の脱保護は、これまで一般に知られている脱保護法のいずれをも用いることができ、それぞれの保護基に特有の脱保護剤を使用することができる。例えば、式（２）の化合物のうち、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が全てｔｅｒｔ−ブチル基である下記式（２’）の化合物の場合は、酸性条件下に全ての保護基が一気に除去できるので効率的である。
【００３０】
【化１０】
2004277317.tif 000008
【００３１】
（Ｂｕｔはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｂｏｃはｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル基を示す）
即ち、式（２’）の化合物を有機溶媒の存在下あるいは不存在下、酸の存在下で反応せしめることにより、式（１）のニコチアナミンの塩を得た後、次いでイオン交換樹脂で遊離アミノ酸である式（１）のニコチアナミンを得ることができる。使用される有機溶媒は、特に限定されず、式（２’）の化合物が溶解するものであれば好適である。かかる有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル、ジオキサン、エーテル、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどを単独あるいは任意の割合で使用され、好ましくは酢酸エチルとジオキサンが例示される。有機溶媒の使用量は、式（２’）の重量を基準として０〜５０００重量％、好ましくは５０〜２０００重量％の範囲内を例示することができる。酸としては、例えば、塩化水素、臭化水素、酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などを単独あるいは任意の割合で使用され、好ましくは塩化水素とトリフルオロ酢酸を例示することができる。塩化水素のように常温、常圧で気体のものは、あらかじめ有機溶媒に溶解させてから用いてもよいし、反応系に導入しながら脱保護反応を進行させてもよい。酸の使用量は、式（２’）の化合物１モルに対して、４〜１０００モル、好ましくは１０〜１００モルの範囲内を例示することができる。反応は、−１０〜１００℃、好ましくは０〜３０℃の温度条件を採用することができる。
【００３２】
反応終了後、溶媒系から析出してきた式（１）のニコチアナミンの塩を濾取するか、あるいは減圧下あるいは常圧下に反応液から溶媒と過剰の酸を回収することにより式（１）のニコチアナミンの塩を得ることができる。
【００３３】
式（１）のニコチアナミンの塩はイオン交換樹脂などにより精製され、場合によっては、更に再結晶を行い、遊離のアミノ酸である式（１）のニコチアナミンを得ることができる。
【００３４】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明する。
【００３５】
【実施例】
実施例１：式（２’）の化合物の製造例
ガラス製１Ｌフラスコに式（３’）の化合物を５．０ｇ、テトラヒドロフラン１５０ｍｌ、メタノール１５０ｍｌをマグネティックスターラーで攪拌しながら加えた。この溶液を氷水浴で冷却し、塩化ニッケル６水和物を１５．１ｇ加えた。塩化ニッケルの結晶は溶解し、反応液は緑黄色となった。次に水素化ホウ素ナトリウム９．０ｇを１時間かけて少量ずつ加えた。水素ガスが発生し、溶液は黒色になった。更に３０分攪拌後、反応液をセライトパッドを通して減圧濾過した。濾液を減圧濃縮して残渣を酢酸エチルで希釈した。酢酸エチル溶液は、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧下に回収後、残渣をシリカゲルを充填剤としたカラムクロマトグラフィーで精製した（シリカゲル５００ｇ使用。展開溶媒はヘキサン／酢酸エチル＝１／１〜１／３）。３．４ｇ（収率７５％）の式（２’）の化合物を得た。ＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクトル、マススペクトルは式（２’）の構造を強く支持するとともに、  非特許文献７に示された式（２’）の化合物のスペクトルデータ値と一致した。
【００３６】
実施例２：式（１）のニコチアナミンの製造例
ガラス製５００ｍｌフラスコに４モル／Ｌの塩化水素のジオキサン溶液（アルドリッチ製）１００ｍｌを加え、マグネティックスターラーで攪拌しながらこの溶液を氷水浴で冷却して、式（２’）の化合物３．３ｇの酢酸エチル２０ｍｌ溶液を加えた。１０時間攪拌後、析出結晶である式（１）のニコチアナミンの塩酸塩の白色結晶を濾取して酢酸エチル５０ｍｌで洗浄した。
【００３７】
一方、酸性イオン交換樹脂Ｄｏｗｅｘ  ５０ＷＸ−８（アルドリッチ製）２００ｇをガラス製カラム管に充填する。Ｈ＋型とした後、先に得られた式（１）のニコチアナミンの塩酸塩の白色結晶をイオン交換水に溶解させてカラム上部に吸着させる。イオン交換水で十分洗浄した後、１〜２規定のアンモニア水で式（１）のニコチアナミンをアンモニウム塩として溶離させる。溶離液を減圧下に濃縮して、水とアンモニアを気化させ、同時に式（１）のニコチアナミンのアンモニウム塩からアンモニアを気化させ、遊離のアミノ酸である式（１）のニコチアナミンを得た。更に、水から再結晶を行なって式（１）の精製遊離ニコチアナミンを１．６ｇ（収率９０％）得た。ＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクトル、マススペクトルは式（１）のニコチアナミン構造を強く支持するとともに、  非特許文献７に示された式（１）のニコチアナミンのスペクトルデータ値と一致した。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、植物シデロフォアなどとして有用なニコチアナミンを、好収率で、且つ簡便な方法により工業的規模で製造する方法を提供することができる。