- Email: [email protected]
N-acetyldiaminobuttersäure, eine neue aminosäure aus dem latex von Euphorbia pulcherrima willd ex klotzsch
~hytochemis~ry, 1962, Vol. 1. PP. 87 to 88.
F’ergamon Press Ltd.
Priited in Ewland
N-ACETYLDIAMINOBUTTERSihJRE, EINE NEUE AMINOS;iURE AUS DEM LATEX VON EUPHORBIA PULCHERRIMA WILLD EX KLOTZSCH 1. Llss Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin, lnstitut ftir Biochemie der Manzen, Halle Baale. Deutschland
Zusammeafassuag-Latex verschiedener Arten der Gattung Euphorbia 1st durch das Vorkommen seltener und zum Teil noch unbekannter Ammosihuen in ungewahnlich hoher Konzentration charakterisiert. Aus dem Latex von Euphorbia pulcherrima isolierten wir eine neue Aminosaure und identifizierten sic als N-Acctylduuninobuttersaure. Abstract-Latex from different species of the genus Euphorbia is characterized by the presence of interesting known and as yet unknown ammo acids in unusually high concentration. From the latex of Eupborbia pulcherrimu a new amino acid has been isolated and identified as N-acetyldiaminobutyric acid.
WIE wir kiirzlich schon berichtetenls’, enthat die IBsliche Stickstofffraktion des Latex v&chiedener Arten der Gattung Euphorbia seltene und such noch unbekannte Aminosiiuren in auffgllig hoher Konzentration. Aus dem iatex von Euphorbia pulcherrima isolierten wir die Hauptaminodure (Abb. 1) und charakterisierten sie als Monoacetyldiaminobutterslure. Die Aminosiiure ist offenbar auf den Latex beschriinkt und in den Parenchymen von Blatt, Stengel und Wurzel h&hstens in Spuren nachweisbar. Sie ist in Varietgten mit roten, weissen und rosa Hochbltittem dieser Art wthrend der ganzen Vegetationsperiode vorhanden. Die Verbindung wurde mit SO%igem Athanol aus dem Latex extrahiert, starende Begleitsubstanzen an einer Dowex-50-xCSiiule (H+-Form) entfemt, und an einer Zelluloseslule mit Phenol-Wasser (4 : l), anschliessend an einer gleichgrossen ZellulosesPule mit Propanol-Wasser (3 : 1) abgetrennt. Die Substanz kristallisierte beim Einengen der entsprechenden Propanol-Fralctionen im Vakuum in Nadeln aus. Aus 200 ml Milchsaft wurden 82 mg Aminosliure isoliert; sie wurde 2 ma1 aus heissem Propanol-Wasser (3 : 1) umkristallisiert. Der Schmelzpunkt liegt bei 208-211°C (Heiztisch “Boetius”). Die Substanz schmilzt unter alltihlicher Zersetzung. In papierelektrophoretischen Untersuchungen reagiert die Aminosiiure neutral; sie hat in eindimensionaler aufsteigender Papierchromatographie in Propanol-Wasser (3 : I), Phenol-Wasser (4 : l), Pyridin-Isoamylalkohol-Wasser (1 : 1 : 2), MethyltithylketonPyridin-Wasser (5 : 1 : I), Methanol-Ammonialc-Wasser (9 : O-2 : O-S), n-Butanol- Ameisenstiure-Wasser (7.5 : 1.5 : 1.0) und n-Butanol-Eisessig-Wasser (4 : 1 : 7) die gleichen R,-Werte wie GAcetylornithin. Das Infrarotspektmm der isolierten Substanz bcweist ihre Verwandtschaft mit Q-Acetylornithin, ohne mit ihm identisch zu sein. Nach Hydrolyse in 6 N HCl entsteht eineel ektrophoretisch stark basisch reagierende Aminotiure; diese wurde in absteigender Papierchromatographie mit dem UIsungsmittel Phenol-CitronensZiure-Phosphatptier pH 4 und papierelektrophoretisch bei pH 10 t 1. LISS,
Narurwrkenscbqfren 48, 304 (1961).
* I. LISS, Floru, Jetm. 151,351
(1961).
88
I. LISS
(a05 M Na&Os) eindeutig von den basischen Aminosiiuren Diaminopropiontiurc, Ornithin, Arginin, Lysin und Histidin abgetrennt und als a, y-Diaminobutterssiure charakterisiert. Die DNP-Verbindung des Hydrolyseproduktes verMlt sich wie DNP-Diaminobutterslure. Mit Ninhydrin gibt die hydrolysierte Verbindung eine braunviolette FZirbung, wie sie ebenfalls fur Diaminobuttersiiure charakteristisch ist. Acetat wurde nach Hydrolyse der Verbindung in wasserfreiem HCI-Methanol als Methylacetat tiberdestilliert und quantitativ als Hydroxam-Eisen-Komplex kolorimetrisch bestimmt*. In 8.75 pm01 (140 mg) Substanz wurden 8-57 prnol (O-51mg) EssigsEIurenachgewiesen, was einer Ausbeute von 98 Prozent entspricht, wenn man eine MonoacetylVerbindung zugrunde legt. Die Analyse C, W98; H, 7.62; N, 17.12 Prozent entspricht der Formel CBH,,OBNz und der theoretischen Zusammensetzung C, 44.99; H, 7.55; N, 17.49 Prozent von Monoacetyldiaminobuttersiiure. Ob Acetat in a-oder y-Stellung substituiert ist, kann erst durch die Synthese entschieden werden. Diaminobutterdure ist ausser in Mikroorganismen in Tieren und Pflanzen erst jeweils einmal nachgewiesen worden4*5. Die Frage, ob die acetylierte Aminosiiure in Euphorbiu pulcherrima eine Entgiftungsform der stark basischen Diaminobuttersiiure darstellt und die Anreicherung der Verbindung im Latex als eine Exkretion aufzufassen ist, bedarf weiterer Untersuchungen. Beziehungen, wie sie zwischen Glutamintiure, &Acetylornithin und Prolin nachgewiescn wurden, dtlrften such zwischen Asparaginsiiure, Acetyldiaminobutterdure und der von Fowden6 in vielen Liliaceen nachgewiesenen Azetidin-2carbonsiiure bestchen. Azetidin-2-Carbonslure konnte mit den von uns angewandten papierchromatographischen Methoden im Latex von Euphorbia pulcherrima nicht aufgefunden werden. Anerkennlcrrg--HennProf. Dr. K. MO&S da& ich flIr die rtete F&deru.ng dker Untersuchungen herzlich. a J. LUDOWIE~and A. -N, Biochim. Biophys. Actu 38,212 (1960). 4 L. FOWDEN and M. BRYANT,Biochem.J. 70,626 (1958). 6 P. ACKERMANN and H. G. MENSSEN, Z. physfol. Chem. Hoppedeyler’s 318,212 (1960). a L. FOWDEN, Biochem. J. 64,323 (1956).
ABB. 1. PA~~~~~~A~~~ DER A~OHOL~C~~ ~~~~. Die a~~tm~~n Ext~~~n~n von MiIchsaft und BIatt entsprechen dem gleichen Fr~h~w~~ AIS WU~@= mittel diente in der 1 Riihtung (von links uach rechts) Propanol-Wasser (3 : 1) in der xweiten, Phenol-Wasser (4 : 1). Dii Chromate mme wurden mit Ninhydrin entwickelt. Die Hauptaminosaure de Milchsaft-t!r romatogrammsist a-pl%mirrobuttersiiure.
F’ergamon Press Ltd.
Priited in Ewland
N-ACETYLDIAMINOBUTTERSihJRE, EINE NEUE AMINOS;iURE AUS DEM LATEX VON EUPHORBIA PULCHERRIMA WILLD EX KLOTZSCH 1. Llss Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin, lnstitut ftir Biochemie der Manzen, Halle Baale. Deutschland
Zusammeafassuag-Latex verschiedener Arten der Gattung Euphorbia 1st durch das Vorkommen seltener und zum Teil noch unbekannter Ammosihuen in ungewahnlich hoher Konzentration charakterisiert. Aus dem Latex von Euphorbia pulcherrima isolierten wir eine neue Aminosaure und identifizierten sic als N-Acctylduuninobuttersaure. Abstract-Latex from different species of the genus Euphorbia is characterized by the presence of interesting known and as yet unknown ammo acids in unusually high concentration. From the latex of Eupborbia pulcherrimu a new amino acid has been isolated and identified as N-acetyldiaminobutyric acid.
WIE wir kiirzlich schon berichtetenls’, enthat die IBsliche Stickstofffraktion des Latex v&chiedener Arten der Gattung Euphorbia seltene und such noch unbekannte Aminosiiuren in auffgllig hoher Konzentration. Aus dem iatex von Euphorbia pulcherrima isolierten wir die Hauptaminodure (Abb. 1) und charakterisierten sie als Monoacetyldiaminobutterslure. Die Aminosiiure ist offenbar auf den Latex beschriinkt und in den Parenchymen von Blatt, Stengel und Wurzel h&hstens in Spuren nachweisbar. Sie ist in Varietgten mit roten, weissen und rosa Hochbltittem dieser Art wthrend der ganzen Vegetationsperiode vorhanden. Die Verbindung wurde mit SO%igem Athanol aus dem Latex extrahiert, starende Begleitsubstanzen an einer Dowex-50-xCSiiule (H+-Form) entfemt, und an einer Zelluloseslule mit Phenol-Wasser (4 : l), anschliessend an einer gleichgrossen ZellulosesPule mit Propanol-Wasser (3 : 1) abgetrennt. Die Substanz kristallisierte beim Einengen der entsprechenden Propanol-Fralctionen im Vakuum in Nadeln aus. Aus 200 ml Milchsaft wurden 82 mg Aminosliure isoliert; sie wurde 2 ma1 aus heissem Propanol-Wasser (3 : 1) umkristallisiert. Der Schmelzpunkt liegt bei 208-211°C (Heiztisch “Boetius”). Die Substanz schmilzt unter alltihlicher Zersetzung. In papierelektrophoretischen Untersuchungen reagiert die Aminosiiure neutral; sie hat in eindimensionaler aufsteigender Papierchromatographie in Propanol-Wasser (3 : I), Phenol-Wasser (4 : l), Pyridin-Isoamylalkohol-Wasser (1 : 1 : 2), MethyltithylketonPyridin-Wasser (5 : 1 : I), Methanol-Ammonialc-Wasser (9 : O-2 : O-S), n-Butanol- Ameisenstiure-Wasser (7.5 : 1.5 : 1.0) und n-Butanol-Eisessig-Wasser (4 : 1 : 7) die gleichen R,-Werte wie GAcetylornithin. Das Infrarotspektmm der isolierten Substanz bcweist ihre Verwandtschaft mit Q-Acetylornithin, ohne mit ihm identisch zu sein. Nach Hydrolyse in 6 N HCl entsteht eineel ektrophoretisch stark basisch reagierende Aminotiure; diese wurde in absteigender Papierchromatographie mit dem UIsungsmittel Phenol-CitronensZiure-Phosphatptier pH 4 und papierelektrophoretisch bei pH 10 t 1. LISS,
Narurwrkenscbqfren 48, 304 (1961).
* I. LISS, Floru, Jetm. 151,351
(1961).
88
I. LISS
(a05 M Na&Os) eindeutig von den basischen Aminosiiuren Diaminopropiontiurc, Ornithin, Arginin, Lysin und Histidin abgetrennt und als a, y-Diaminobutterssiure charakterisiert. Die DNP-Verbindung des Hydrolyseproduktes verMlt sich wie DNP-Diaminobutterslure. Mit Ninhydrin gibt die hydrolysierte Verbindung eine braunviolette FZirbung, wie sie ebenfalls fur Diaminobuttersiiure charakteristisch ist. Acetat wurde nach Hydrolyse der Verbindung in wasserfreiem HCI-Methanol als Methylacetat tiberdestilliert und quantitativ als Hydroxam-Eisen-Komplex kolorimetrisch bestimmt*. In 8.75 pm01 (140 mg) Substanz wurden 8-57 prnol (O-51mg) EssigsEIurenachgewiesen, was einer Ausbeute von 98 Prozent entspricht, wenn man eine MonoacetylVerbindung zugrunde legt. Die Analyse C, W98; H, 7.62; N, 17.12 Prozent entspricht der Formel CBH,,OBNz und der theoretischen Zusammensetzung C, 44.99; H, 7.55; N, 17.49 Prozent von Monoacetyldiaminobuttersiiure. Ob Acetat in a-oder y-Stellung substituiert ist, kann erst durch die Synthese entschieden werden. Diaminobutterdure ist ausser in Mikroorganismen in Tieren und Pflanzen erst jeweils einmal nachgewiesen worden4*5. Die Frage, ob die acetylierte Aminosiiure in Euphorbiu pulcherrima eine Entgiftungsform der stark basischen Diaminobuttersiiure darstellt und die Anreicherung der Verbindung im Latex als eine Exkretion aufzufassen ist, bedarf weiterer Untersuchungen. Beziehungen, wie sie zwischen Glutamintiure, &Acetylornithin und Prolin nachgewiescn wurden, dtlrften such zwischen Asparaginsiiure, Acetyldiaminobutterdure und der von Fowden6 in vielen Liliaceen nachgewiesenen Azetidin-2carbonsiiure bestchen. Azetidin-2-Carbonslure konnte mit den von uns angewandten papierchromatographischen Methoden im Latex von Euphorbia pulcherrima nicht aufgefunden werden. Anerkennlcrrg--HennProf. Dr. K. MO&S da& ich flIr die rtete F&deru.ng dker Untersuchungen herzlich. a J. LUDOWIE~and A. -N, Biochim. Biophys. Actu 38,212 (1960). 4 L. FOWDEN and M. BRYANT,Biochem.J. 70,626 (1958). 6 P. ACKERMANN and H. G. MENSSEN, Z. physfol. Chem. Hoppedeyler’s 318,212 (1960). a L. FOWDEN, Biochem. J. 64,323 (1956).
ABB. 1. PA~~~~~~A~~~ DER A~OHOL~C~~ ~~~~. Die a~~tm~~n Ext~~~n~n von MiIchsaft und BIatt entsprechen dem gleichen Fr~h~w~~ AIS WU~@= mittel diente in der 1 Riihtung (von links uach rechts) Propanol-Wasser (3 : 1) in der xweiten, Phenol-Wasser (4 : 1). Dii Chromate mme wurden mit Ninhydrin entwickelt. Die Hauptaminosaure de Milchsaft-t!r romatogrammsist a-pl%mirrobuttersiiure.