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Verfahren zur Darstellung von Fruktosemonophosphorsäure. Hefe ist
imstande, die gärfähigen Hexosen mit Phosphorsäure zu verestern; dabei wird nach,
den Angaben von .Young (Biochemische Zeitschrift Band 32, S. 177)
und von L e b e d e w (a. a. O. Band 28, S.213, sowie Band 36, S. 2q.8) ein Hexosephosphat
erhalten, das nach den Feststellungen von N e u b e r g und Mitarbeitern (a. a.
O. Band 83, S. 24q_) Fruktosediphosphorsäure ist. Die Verbindung hat :die Zusammensetzung
C,; H" 0, - (PO, H=) 2.
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Ihrem Kalksalz kommt dementsprechend die Formel: C, H,.a
0, (P 0, Ca), zu. Dieses sowie die übrigen Erdalkali- und die meisten
Schwermetallsalze des Fruktosediphasphats sind im Wasser unlöslich.
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Es wurde nun gefunden, daß die Fruktosediphosphorsäure in eine Fruktosemonophosphorsäüre
umgewandelt werden kann; deren entsprechende Salze in Wasser löslich sind.
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Die Überführung des. Fruktosediphosphats in den Fruktosemonophosphorsäureester
kann durch geeignete Behandlung mit verdünnten anorganischen oder organischen Säuren
geschehen. Dabei wird ein Phosphorsäurerest abgespalten und Fruktosemonophosphat
nach folgegder Gleichung gebildet: C. Hl. 04 ' (P0.4 HJ., + Ha O H3 P 04 -i-' C,
H11 0, # P 04 H#.. Beispiel i.
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137 g frtiktosediphosphorsaures Calcium werden mit I12 1 n-Salzsäure
etwa 3/4 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Dann wird mit kohlensaurem Kalk oder
Ätzkalk genau neutralisiert, wobei =die abgespaltene Phosphorsäure und etwa unverändertes
Ausgangsmaterial unlöslich ausgefällt werden. Das klare hellgelbe Filtrat wird bei
niederer Temperatur eingeengt und mit Alkohol gefällt. Dadurch wird das Kalksalz
der Fruktosenionophosphorsäure niedergeschlagen. Durch Wiederauflösen in Wasser
und erneutes Fällen mit Alkohol wird es leicht völlig rein erhalten. Es hat die
Zusammensetzung: C,; H11 O, - P 0, Ca -E- H= O. Ausbeute: 8o bis 90 g.
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Beispiele. ioo g kristallisierte Oxalsäure werden in 0. 1 warmem Wasser
gelöst. Man trägt alsdann i4og lufttrockeneshexosediphosphorsaures Calcium ein und
erwärmt ungefähr i Stunde. Nach genauer Neutralisation mit Calciumhydroxyd oder
Calciumcarbonat und Filtration wird die Lösung im Vakuum eingeengt. Es hinterbl:eibt
unmittelbar das Kalksalz derFruktosemonophosphorsäure, das nach Bedarf umgefällt
wird. Ausbeute: wie zuvor.
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In entsprechender Weise können. aus, anderen Salzen, z. B. aus den
Barium-, Magnesium- oder Bleisalzen, oder aus der freien Fruktosediphosphorsäure
selbst die betreffenden Verbindungen des Fruktosemonophosphats dargestellt werden.
Auch kann an Stelle des Kocheis mit verdünnten Säuren eine Behandlung mit stärkeren
Säuren bei niederer Temperatur erfolgen.
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Das vorliegende Verfahren Zur Darstellung von Fruktosemonophosphorsäure
und deren
Salzen beruht auf --dem Abbau des natürlichen Fruktosediphosphäts.
= 'Das.'neüe Verfahren ist in seinen A@üsgaiägsstoffen und in seinem Verlauf -durchaus-
verschieden von dem bereits bekannten Verfahren der Einführung eines Phäsphorsäurereste's
in die Fruktose mittels Phosphoroxychlorids und Metaphosphorsäureätllylesters. Abgesehen
davon ist .aber auch das nach dem Verfahren erhaltene Produkt von den bereits bekannten
Fruktosemonophosphorsäuren völlig verschieden. Bei der Phosphorylierung der Fruktose
mit Phosphoroxychlorid gelangt man nämlich nur zu einer Doppelverbindung von fruktosemonophosphorsaurem
Calcium mit Calciumchlorid a C,; H11 O, P Ca -I- Ca Cl. -@- 5 H2 O,
aus dem das erstere selbst bisher nicht dargestellt werden konnte. Dagegen kann
das Kalksalz der nach dem vorliegenden Verfahren entstehenden Fruktosemonophosphorsäure
frei von Chlorcalcium durch Ausfällen mit Alkohol in reiner Form erhalten werden.
Ein von Calciumchlorid freies Produkt kann für viele therapeutische Zwecke wertvoll
sein, weil man nicht an die bei dem bekannten Produkte unvermeidliche Gegen-wart
von Chlorcalcium gebunden ist.
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Das bei der Hydrolyse der synthetischen Rohrzuckermonophosphorsäure
erhaltene Kalksalz der Hexosemonophosphorsäure unterscheidet sich außer durch ungleiche
Löslichkeit durch ein viel kleineres Drehungsvermögen (a D - 8,3°) von dem Calciumfruktosemonophosphat(a.D
- r 6,o°), dessen Darstellung aus natürlichem Fruktosediphosphat Gegenstand der
Erfindung ist. Endlich ist dieses Fruktosemonophosphat durch Hefe nicht vergärbar,
während die bereits bekannten Fruktosephosphorsäuren leicht vergären.
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Das in den Berichten der Deutschen chemischen Gesellschaft Bd. d.5,
S. 1127 beschriebene, durch Synthese aus Fruchtzucker und metaphosphorsaurem Äthyl
erhaltene Produkt erweist sich durch sein Verhalten gegenüber Phenyllydrazin als
verschieden von -dem nach der Erfindung hergestellten Körper. Jenes liefert durch
Behandlung mit essigsaurem Phenylhydrazin nach Angabe der Berichte ein Osazon der
Formel C18 H23 07 N¢ P, das den Schmelzpunkt 158 ° hat und feine haardünne Nadeln
bildet. Hingegen liefert die Fruktosemonophosphorsäure, die nach dem värliegenden_
Verfahren erhalten wird, bei der gleichen Behandlung mit Phenylhydrazin ein in groben
Büscheln und Drüsen ausfallendes Osazon vom Schmelzpunkt r53° und der Zusammensetzung
C24 H31 O; Ne P, enthält also r Mol. Phenylhydrazin mehr (vgl. hierzu Ne u b e r
g und Mitarbeiter, Biochemische Zeitschrift Bd. 83, S. 2q.6)-.- Ein Osäzön-der Formel
C18 H23 07 P4 läßt_ sich auf keine Weise aus, der Verbindung- gewinnen. Beide Verbindungen
sind durchaus verschieden, so daß auch die zugrunde liegenden Säuren und ihre Salze
eine ganz abweichende Konstitution haben müssen.
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Es ist überraschend, daß ein. Phosphorsäurerest bei der Hydrolyse
der durch Einwirkung von Hefe auf Phosphorsäure und Fruktose erhaltenen Fruktosediphosphorsäure
erhalten bleibt. Eine andere Fruktosediphosphorsäure spaltet sich bei der Hydrolyse
in Phosphorsäure und Fruktose (Proceedings of the Royal Society 81 B, S.533)# Die
bekannte Spaltung von Rohrzuckermonophosphorsäure in Hexose und Hexosemonoahosphorsäure
(Biochemische Zeitschrift Bd. 36, S.8 und 9, 1I bis 13) beruht auf der Aufhebung
der Disaccharidbindung und nicht auf der Abspaltung von Phosphorsäure.