Author Topic: Tryptophol from Tryptophan via yeast  (Read 1943 times)

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in_outsider

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Tryptophol from Tryptophan via yeast
« on: May 26, 2000, 11:31:00 PM »
After reading the other Tryptophan thread, I remembered this article.  Seems simple enough in theory.  Any bees ever come across further references to processes similar to this?

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Ehrlich, F., Ber. chem. Ges,. 45, 883 (1912).

Von den Gärprodukten der lebenden Hefe, deren Entstehung aus Aminosäuren sich auf Grund der früher <1> aufgestellten Gleichung

R.CH(NH2).CO2H + H2O == R.CH2OH + CO2 + NH3

voraussetzen ließ, verdienen die Alkohole aus Aminosäuren der aromatischen und heterocyclischen Reihe besondere Beachtung, da es sich hier meist um bisher unbekannte, sehr eigenartige chemisch Verbindungen handelt.  In dieser Hinsicht reiht sich dem vor einiger Zeit beschriebenon Tyrosol aus Tyrosin der jetzt neuaufgefundene B-Indolyl-äthylalkohol ebenbürtig an, dem ich wegen seiner analogen Beziehungen zum Tryptophan den Namen "Tryptophol" geben möchte, und dessen Bildung zufolge der nachstehenden Formelbilder ohne weiteres verständlich ist:

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Tryptophol entsteht ähnlich wie Tyrosol, wenn man Hefe auf Lösungen von Tryptophan mit dem üblichen Zusatz von Zucker und anorganischen Nährsalzen wachsen läßt, oder man Tryptophan direkt mit viel Zucker und Preßhefe vergärt.  Für die präparative Bereitung des neuen Alkohols ist das letztere Verfahren vorzuziehen, da es in kurzer Zeit unter günstigen Bedingungen Ausbeuten bis zu 80% der Theorie an reinem Tryptophol liefert:

5g tryptophan (aus casein) wurden zusammen mit 600g Zucker Raffinade in 6l Wasser gelöst und die Lösung in einer großen, mit Gärvershluß versehenen Flasche mit 400g frischer Preßhefe Rasse XXI bei Zimmertemperatur vergoren.   Nach 3 Tagen ließ sich in der Flüssigkeit kein Zucker mehr nachwiesen. Die von der Hefe durch Tonfilter klar abgesaugte Lösung ergab, im Vakuum bei 40-50 verdampft, einen braunen Sirup, den man mit dem mehrfachen Volumen Alkohol verrührte.  Das alkoholische Filtrat hinterließ beim Verdampfen einen sirupösen Rückstand, der, mit 200ccm Wasser aufgenommen und mit 10g festem ätznatron versetzt, einige Minuten auf dem Wasserbade erwärmt wurde.  Hierbei trübte sich die Flüssigkeit emulsionsartig, und es schied sich ein dunkelgefärbtes öl ab, das beim Abkühlen bald zu Krystallschuppen erstarrte und leicht in äther überging. Nach erschöpfender Extraktion ergaben die gesammelten ätherauszüge beim Vertreiben des äthers ein bräunliches, eigentümlich riechendes öl, das sich beim Reiben in kurzer Zeit in eine eisblumenähnliche Krystallmasse (3.3 g) verwandelte <2>. Zur Reinigung wurde das Produkt in ca. 3/4l kochendem Wasser gelöst, nach Zusatz von etwas Kieselgur <3> in der Siedeheitze von ungelösten öligen Verunreinigungen durch Filtration befreit und das gelbliche Filtrat auf ein kleines Volumen eingeengt. Die beim Abkühlen der Lösung entstehende Emulsion geht spontan oder durch Impfen und Reiben nach einiger Zeit in ein Haufwerk glänzender Krystallflitter über. Die vollständige Reinigung von geringen Mengen hartnäckig anhaftenden öls gelingt, wenn man die so vorbehandelte Substanz in wenig äther löst, die Lösungmit Tierkohle schüttelt, filtriert, aus dem Filtrat zunächst mit wenig Petroläther bräunlich gefärbte Verunreinigungen niederschlägt und dann die abdekantierte, farblose Flüssigkeit mit Petroläther übersättigt.  Aus der stark getrübten Lösung krystallisiert das Tryptophol allmählich in Form von büschelartig angeordneten, weißen, glänzenden Nädelchem und Blättchem, die, im Vakuum über Schwefelsäure getrocknet, scharf bei 59 zu einer farblosen Flüssigkeit schmelzen.

0.1300 g Sbst.: 0.3542g CO2, 0.0820 g H2O - 0.1231 g Sbst.: 9.7ccm N (22 degrees, 752mm).

C10 H11 O N

Ber. C 74.53, H 6.83, N 8.70
Gef. C 74.31, H 7.06, N 9.02

<1> F. Ehrlich, B. 40, 1047 (1907),  44, 139 (1911)

<2> Da Tyrosol aus ätzalkalisher Lösung nicht mit äther zu extrahieren ist, so bietet das beschriebene Verfahren auch einen einfachen Weg, um Tryptophol neben Tyrosol in Gärprodukten nachzuweisen und daraus zu isolieren.

<3> Noch besser gelingt die Reinigung durch Aufkochem der wäßrigen Lösung mit Tierkohle, doch tritt hierbei ein erheblicher Verlust an Substanz infolge Adsorption durch die Kohle ein.



psyloxy

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Re: Tryptophol from Tryptophan via yeast
« Reply #1 on: May 28, 2000, 10:11:00 PM »
This is my 'a bit less hacked together' variation. I stopped when the clean up part begins, I'll post it later if I find the time, maybe someone else can check what I've written, I'm not completely sure if I got everything right.

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Tryptophol is produced if one grows yeast in solutions of tryptophan with the usual addition of sugar and anorganic salts or if one directly ferments tryptophan with a lot of sugar and preßhefe.[no idea what preßhefe is, looks like some special sort of yeast, maybe they only mean a concentrated form...]

For tryptophol the latter procedure is preferred because it is faster, works with better conditions and gives yields up to 80%:

5g tryptophan and 600g zuckerraffinade [this is nohing uncommon, something like 'refined sugar', just sugar only very clean] are dissolved in 6000ml H2O and the solution is fermentet at room temp in a big flask with a gärverschluß [I think this is a valve that can stand the pressure, visit your brewery store and you'll see such a thing] with 400g of fresh preßhefe (yeast).   

After 3 days there was no sugar left in the liquid. The yeast was filtered out with a clay filter(and vacuum?), the water was evaporated under vacuum at 40-50°C and a brown syrup was left. The syrup was mixed with alcohol(multiple volume). The alcoholic filtrate was evaprated and left a syrupy residue which was taken up in 200ml H2O and mixed with 10g solid NaOH, followed by heating on a water bath for some minutes. During this time the liquid became cloudy like an emulsion and a dark oil separated. After the solution had cooled, the oil crystallized and the crystals were easily taken up in ether. The product of the evaporation of the combined ether extracts was a browny, strange smelling oil that,during friction, quickly turned into a crystalline mass weighting 3.3g.

The product was dissolved in 750ml of boiling H2O...

...to be continued

--psyloxy--



Rhodium

  • Guest
Re: Tryptophol from Tryptophan via yeast
« Reply #2 on: May 29, 2000, 01:21:00 AM »
"the solution was dehydrated under vacuum" should probably read "the water vas evaporated under vacuum", right?

http://rhodium.lycaeum.org