DE2262501A1 - Neue antibiotica, ihre herstellung und ihre verwendung in wiederkaeuerfutter - Google Patents
Neue antibiotica, ihre herstellung und ihre verwendung in wiederkaeuerfutterInfo
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Description
2252501
PATENTANWÄLTE
DR. I. MAAS *
DR. F. VgiTHENLEITNER
8 MÜNCHEN 40
DR. I. MAAS *
DR. F. VgiTHENLEITNER
8 MÜNCHEN 40
X-3519 A
in Wiederkäuerfutter
Die Erfindung bezieht sich auf neue Antibiotica und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft
die Verbindung neue saure stickstoffreie Antibiotica und deren Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und Ammoniumsalze.
Die hierin beschriebenen Antibiotica werden willkürlich mit A28695A und A28695B bezeichnet. Sie werden zusammen mit
anderen nichtidentifizierten antibiotischen Substanzen durch Züchten des Mikroorganismus Streptomyces albus
NRRL 3883 in einem wässrigen Nährkulturmedium unter submersaeroben Fermentationsbedingungen bis zur Bildung einer beträchtlichen
Konzentration an antibiotischer Aktivität erzeugt. Der antibiotische Faktor A28695A wird in reichlicherem
Maße gebildet'als Antibioticum A28695B. Die anderen antibiotischen
Substanzen, die bei der Fermentation enstehen, kommen in so kleinen Mengen vor, daß sich ihre Gewinnung
nicht lohnt.
309827/1133
Antibioticum A28695A, wie es aus der Antibioticamischung A28695 isoliert wird, wird als weißes kristallines gemischtes
Natrium-Kalium-Salz mit einem Schmelzpunkt von 161 - 165 0C erhalten.
Das gemischte Natrium-Kalium-Salz von Antibioticum A28695A ist unlöslich in Wasser, wenig löslich in Methanol, löslich
in Äther und löslich in Estern wie Methylacetat, Äthylacetat und dergleichen, Ketonen wie Aceton und Methyläthylketon,
den halogenierten Kohlenwasserstoffen wie Chloroform und den aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol
und Toluol. Antibioticum A28695A ist in Lösung bei pH-Werten
oberhalb 4,0 bei Temperaturen bis zu 27 0C stabil.
25 Der spezifische optische Drehwert, /alpha/D , des gemischten
Natrium-Kalium-Salzes von Antibioticum A28695 beträgt +14,07° (C=1, Methanol).
Das Infrarotabsorptionsspektrum von Antibioticum A28695A als gemischtes Natrium-Kalium-Salz in Chloroformlösung
zeigt Figur 1 der beigefügten Zeichnungen. Im Bereich von 2,0 bis 15,0 Mikron lassen sich die folgenden unterscheidbaren
Absorptionsmaxima im Spektrum feststellen: 3,1-3,3, 3,4, 3,47, 6,24, 6,84, 7,00, 7,25, 7,37, 7,49,
7,68, 7,78, 8,1, 8,47, 8,61, 8,95, 9,11, 9,20, 9,42, 9,5, 9,80, 9,98, 10,24, 10,54, 10,87, 11,09, 11,5
und 11,66 Mikron. Das Antibioticum weist kein charakteristisches Ultraviolettabsorptionsmuster auf.
Ein Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm des kristallinen gemischten Natrium-Kalium-Salzes von Antibioticum A28695A,
für das vanadiumgefilterte Chromstrahlung und ein Wellenlängenwert von 2,28968 zur Berechnung der Netzebenenabstände
verwendet wird, liefert folgende Werte:
309827/1139
a . . , i/ii
18,23 1,00
14,75 1,00
13,26 0,40
12,05 0,60
9,53 0,40
9.01 . 0f50 8,27 0,30
8.02 . 0,30 7,61 0,30 7,36 0,50
6.93 0,02 6,69 0,60 6,02 ' 0,40 5,92 0,30
5,59 0,10 5,43 0,40 5,24 0,10 5,09 0,20
4.94 0,40 4,76 0,05 4,57 0,10 4,35 0,05
4,16 0,02 4,09 0,10 3,98 0,05
Die freie Säure von A28695A ist eine weiße kristalline
Festsubstanz mit einem Schmelzpunkt von etwa 97-99 C. Die Elementaranalyse der freien Säure von Antibioticum
A28695A liefert folgende Zusammensetzung: 63,31 % Kohlenstoff, 8,83 % Wasserstoff und 28,03 % Sauerstoff. Eine
massenspektroskopische Analyse von Antibioticum A28695A ergibt ein ungefähres Molekulargewicht von 834. Die
3090*7/1139
— A «ν
elektrometrische Titration des Natriumsalzes von Antibioticum
A28695A in 66-prozentigem wässrigen Äthanol ergibt die Anwesenheit einer titrierbaren Gruppe mit einem pKa-Wert
von 5,91. Das Molekulargewicht des Natriumsalzes, wie es
aus den Titrationswerten ermittelt wird, beträgt etwa 874. Das Molekulargewicht der freien Säure würde also
etwa 852 betragen. Dieser Wert ist höher als der massenspektroskopisch
ermittelte Wert. Der aus den massenspektroskopischen
Ergebnissen berechnete Wert ist wahrscheinlich wegen der Grenzen der Titrationsmethode der
genauere. Das Kernresonanzspektrum zeigt die Anwesenheit
von 4 Methoxygruppen in dem Antibioticum A28695A.
Das gemischte Natrium-Kalium-Salz von Antibioticum A28695B ist eine weiße kristalline Verbindung vom
Schmelzpunkt 170 - 172 0C. Löslichkeit und Stabilität des Antibioticums sind denen des gemischten Natrium-Kalium-Salzes
von Antibioticum A28695A ähnlich.
Das Infrarotabsorptionsspektrum von A28695B als gemischtes Natrium-Kalium-Salz in Chloroformlösung zeigt Figur 2
der beigefügten Zeichnungen. Im Bereich von 2,0 bis 15,0 Mikron lassen sich folgende unterscheidbare Banden
im Infrarotspektrum feststellen: 3,0, 3,4, 3,47, 6,24, 6,85, 7,01, 7,26, 7,3, 7,68, 7,78, 8,1, 8,58, 8,82, 8,95, 9,11,
9,19, 9,45, 9,59, 9,82, 10,04, 10,28, 10,55, 11,10, 11,24 und 11,65 Mikron.
Das Antibioticum weist kein charakteristisches Ultravlolettabsorptionsmuster
auf.
309Ö27/1139
_ ε; „
Der optische Drehwert, /alpha./ , des gemischten Natrium-Kalium-Salzes
von Antibioticum A28695B beträgt +10,1° (C= 1,Methanol).
Die freie Säure von Antibioticum Ä28695B ist eine weiße
kristalline Festsubstanz mit einem Schmelzpunkt von 122 - 124 0C. Die Mikroanalyse liefert folgende EIementarzusairmensetzung
für die Säureform von A28695B
in Prozent: 60,49 % Kohlenstoff, 9,15 % Wasserstoff und 31,32 % Sauerstoff. Das Kernresonanzspektrum zeigt, daß
Antibioticum A28695B drei Methoxygruppen enthält. Die
massenspektroskopische Analyse von Antibioticum A28695B ergibt ein ungefähres Molekulargewicht von 846. Die elektrometrische
Itration von Antibioticum A28695B als Natriumsalz in 66-prozentigem wässrigem Äthanol ergibt die Anwesenheit
einer titrierbaren Gruppe mit einem pKa-Wert von 5,9. Das aus den Titrationswerten berechnete Molekulargewicht
des Natriumsalzes von Antibioticum A28695B beträgt etwa 877. Das Molekulargewicht der freien Säure von Antibioticum
A28695B würde also etwa 855 betragen.
Ein Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm der kristallinen Säure von Antibioticum A28695B, für das vanadiumgefilterte
Chromstrahlung und ein Wellenlängenwert von 2,2895 R zur Berechnung der Netzebenenabstände verwendet wird, liefert
folgende Werte:
3ÖÖÖ27VH39
"" 6 —
£ I/Il
13,54 0,50
12,63 0,05
11,52 0,15
9,96 0,02
9,39 0,60
7,88 0,20
7,52 0,20
7.08 0,30 6,66 1,00 6,46 0,20
6.28 0,20 6,05 0,30 5,81 0,50 5,57 0,20 5,33 0,70 4,92 ' 0,60
4,63 0,60 4,51 0,20
4.29 0,30
4.14 0,30 3,98 0,10 3,84 0,60 3,73 0,05
3,66 0,05 3,57 0,05 3,48 0,05 3,22 0,15 3,07 0,10 3,05 0,02 2,94 0,02
2,84 0,02 2,72 0,10 2,56 0,02 2,33 0,02 2,27 0,02
2.15 0,05
2.09 0,02 2,07 0,02 2,03 0,02
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226250V
Das papierchromatographische Verhalten der gemischten Natrium-Kalium-Salze von A28695A und A28695B zeigen die
Rf-Werte in der folgenden Tabelle I. Die Werte werden,
in den angegebenen Lösungsmittelsystemen jeweils mit Whatman-Papier Nr. 1 erhalten. Die Lage der Antibiotica
auf dem Chromatogramm wird durch Bioautographie mit Bacillus subtilis als Nachweisorganismus festgestellt.
Tabelle I ■
Papierchromatographie der Antibiotica A28695A und A28695B
Rf-Wert1)
mit Butanoi gestättigtes Wasser 0,53 0,83
mit Butanoi gesättigtes Wasser/ 2 % p-Toluolsulfonsäure/
1 % Piperidin 0,64 0,76
mit Methylisobutylketon gesättigtes Wasser/2 % Toluolsulfonsäure/1
% Piperidin
Wasser/Methanol/Aceton (12 :3:1)2 *
mit Wasser gesättigtes Benzol
Der Rf-Wert ist als das Verhältnis der Strecke, welche das Antibioticum von der Ursprungsstelle aus zurückgelegt hat,
zu der Strecke, welche die Lösungsmittelfront von der Ursprungsstelle
aus zurückgelegt hat, definiert.
2)
'Diese Lösung wird mit NH4OH auf pH 10,5 eingestellt und
'Diese Lösung wird mit NH4OH auf pH 10,5 eingestellt und
dann wird der pH-Wert mit H3PO4 auf 7,5 vermindert.
0,58 | 0,74 |
0,25 | 0,54 |
0,57 | 0,48 |
30982T/1139
Zur Identifizierung und Trennung der Antibiotica A28695A
und B wird ferner eine DünnschichtChromatographie auf Kieselgelplatten mit einer Vanillinsprühung als Nachweismittel
durchgeführt. Das chromatographische Verhalten auf Kieselgel zeigt die folgende Tabelle.
Dünnschichtchromatographie der Antibiotica A28695A und A28695B
,71 | -Wert | ,61 | |
Rf- | ,69 | ,61 | |
A28695A | ,29 | A28695B | ,20 |
O | O | ||
O | O | ||
O | O |
Benzol/Äthylacetat (1:1)
Chloroforra/Xthylacetat (2:3)
Benzol/Aceton (9:1)
Chloroforra/Xthylacetat (2:3)
Benzol/Aceton (9:1)
Die neuen Antibiotica nach der Erfindung weisen hemmende
Wirkung auf das Wachstum von Mikroorganismen und zwar sowohl Bakterien als auch Pilze auf, die für Tiere und
Pflanzen pathogen sind, und sind daher zur Unterdrückung des Wachstums solcher Mikroorganismen vorteilhaft. Die
minimalen Hemmkonzentrationen der gemischten Natrium-Kalium-Salze der Antibiotica A28695A und A28695B, wie sie mit
dem Agar-Verdünnungstest für beispielhafte Mikroorganismen
ermittelt werden, zeigt die folgende Tabelle III.
7/1139
III
Mikrobiologische Aktivität der Antibiotica A28695A und A28695B
Staphylococcus aureus Streptococcus faecalis Botrytis cinerea
minimale Hemmkonzentration (meg./ml)
A28695A
< 1.56 <
1 ,56 25,00
A28695B
6 | ,25 |
. 12 | ,50 |
25 | ,00 |
Bei Prüfung in einem Scheibentest zeigen beide Antibiotica A28695A und A28695B unterscheidbare Hemmzonen gegen die
Mikroorganismen Bacillus subtilis, Mycobacterium avium und Sarcina lutea.
Das Antibioticum A28695B zeigt bei Prüfung in einer Virus-Gewebekultur Aktivität gegen folgende Viren:
Vaccinia-Virus, Poliovirus III, Semliki-Forest-Virus,
Herpes-Virus und Influenza-Vlrus Japan 305.
Die erfindungsgemäßen Antibiotica verhüten bei Prüfung in Pflanzen die Entwicklung bestimmter Pflanzenkrankheiten.
Ein Präparat einer Mischung der Antibiotica A28695A und B
ist bei Auftrag als, Sprühmittel gegen den pulverigen Meltau bei Bohnenpflanzen und die Kronengallenkrankheit von
Tomatenpflanzen wirksam. Eine Mischung der Antibiotica A28695Ä und B ist ferner beim Auftrag auf infizierte
Pflanzen als Sprühmittel oder Tränkmittel gegen die pathogenen Pflanzenviren südlicher Bohnenmosaikvirus und
Zwergmaisvirus wirksam.
303827/1139
Ausser den vorhergenannten Wirkungen weisen die Antibiotica
A28695 auch insekticide Aktivität auf. Beispielsweise beträgt die Tötungsrate von Hausfliegen bei Kontakt mit einer Lösung
von Antibioticum A28695A oder Antibioticum A28695B mit einer Konzentration von 100 ppm 88 %. Bei einer Konzentration
von 250 ppm beträgt die Tötungsrate 99 %.
Eine weitere wichtige Eigenschaft der Antibiotica Λ28695 ist
ihre Fähigkeit, die Entwicklung von Coccidiose bei Geflügel zu verhindern. Die Ergebnisse, die bei Zusatz jedes Antibioticums
zu dem Futter von Küken, die mit einer Kombination von Eimeria tenella, Eimeria necatrix, Eimeria maxima und
Eimeria acervulina infiziert sind, erhalten werden, zeigt die folgende Tabelle.
IV
Aktivität | der Antibiotica A28695 | Morta lität, % |
gegen Coccidiose bei Küken | Abnahme von Schädi gungen , % Intestium Caecum |
100 |
Test- cjruppe |
Konzentra tion im Fut ter ,Gew.-% |
0 | Gewichts-1 ) zunähme % |
100 | 66 |
A28695A | 0,01 | 0 | 76 | 100 | <40 |
0,005 | O | 100 | 90 | 96 | |
0,0025 | 0 | 80 | 100 | 0 | |
A28695B | 0,02 | 15 | 90 | 0 | |
Infizierte Kontroll tiere |
0 | 36 | |||
Kormale Kontroll tiere |
100 | ||||
bei normalen Kontrolltieren mit 100 % angenommen
im Vergleich zu infizierten Kontrolltieren.
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Die Ergebnisse, die bei Küken, die mit E. tenella infiziert sind, festgestellt werden, zeigt Tabelle V.
Wirksamkeit der Antibiotica A28695A und A28695B gegen Eimeria tenella bei Küken
Test gruppe |
Konzentra tion im Futter Gew.-% |
Mortali tät, % |
Gewichts- ' zunähme, % |
2) Abnahme von Schädigungen, S |
A28695A | 0,005 | 0 | 100 | 90 |
0,0025 | 0 | 100 | 33 | |
0,00125 | 0 | 80 | 0 | |
A28695B | 0,03 | 0 | 93 | 100 |
0,02 | 0 | 100 | 100 | |
infizierte Kontroll tiere |
20 | 72 | 0 | |
normale Kontroll tiere |
0 | 100 |
bei normalen Kontrolltieren mit 100 % angenommen im Vergleich zu infizierten Kontrolltieren.
Die akute Toxizität von Antibioticum A28695A bei Mäusen, angegeben als LD50~Wert, beträgt etwa 41,1 mg/kg Körpergewicht,
wenn das Antibioticum oral verabreicht wird. Der LD,-O-Wert
von"Antibioticum A28695B bei oraler Verabreichung an Mäuse beträgt etwa 43,5 mg/kg Körpergewicht.
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Wie noch ausführlich erläutert wird, verbessern die einzelner
Antibiotica A28695 und Mischungen davon die Kohlenhydratverwertung
bei Wiederkäuern und führen dadurch zu einer verbesserten Futterverwertung bei solchen Tieren. Wie in vitro
Tests mit Pansenflüssigkeit zeigen, beeinflussen die Antibiotica die Zusammensetzung flüchtiger freier Fettsäuren
im Pansen. Insbesondere erhöhen die Antibiotica bei Wiederkäuern die für den Stoffwechsel verfügbare Menge
an Propionat. Propionat wird wirksamer genutzt als Acetat, das in unbehandelten Tieren reichlicher vorkommt.
Eine weitere charakteristische Eigenschaft der Antibiotica A28695 ist ihre Fähigkeit, Komplexe mit einwertigen
Kationen zu bilden. In Versuchen zur Bestimmung der Ionenspezifizität
zeigte Antibioticum A28695A Spezifizität für Kaliumionen und Rubidiumionen, während Antibioticum
A28695B Spezifizität für Natrium- und Kaliumionen zeigte. Bei vielen chemischen Analysen ist die Verwendung von
ionenspezifischen Elektroden von Bedeutung. Wegen ihrer besonderen Eigenschaften sind die Antibiotica A28695A
und B als Komponenten von ionenspezifischen Elektroden geeignet.
Die Komplexe, die von den Antibiotica A28695 mit einwertigen Kationen gebildet werden, sind lipidlöslich und erleichtern
daher den Transport von Ionen durch Membranen. Antibiotica, die solche Eigenschaften zeigen, werden allgemein
als Ionophore bezeichnet.
Die Auswirkung der Antibiotica A28695 auf den Ionentransport kann in einem System mit Rattenlebermitochondrien
und dem Antibioticum Valinomycin gemessen werden. Beide Antibiotica A28695A und A28695B machen die stimulierende
Wirkung von Valinomycin auf die Hydrolyse von Adenosintriphosphat in Rattenlebermitochondrien rückgängig.
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Die neuen Antibiotica nach der Erfindung werden durch Züchten eines neu aufgefundenen Stamms eines Actinomyces-Mikro-Organismus
unter submers-aeroben Bedingungen in einem Nährkulturmedium
bis zu einem beträchtlichen Gehalt des Kulturmediums an antibiotischer Aktivität erzeugt. Die
Antibiotica können aus dem Fermentationsmedium nach verschiedenen bekannten Methoden für die Isolierung und
Reinigung gewonnen werden.
Der Actinomyces-Mikroorganismus,, der bei der Produktion der
erfindungsgemäßen Antibiotica verwendet wird, ist als Stamm von . Streptomyces albus (Rossi-Doris) Waksman und Henriei
identifiziert worden. Der Mikroorganismus ist ohne Abgabebeschränkung
bei der ständigen Kultursammlung der Northern Utilization Research and Development Division,
Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture, Peoria, Illinois hinterlegt worden und
erhielt in dieser Sammlung die Nummer NRRL 3883. Der Stamm wurde aus einer Bodenprobe isoliert, die aus
Curacao (Holländische Antillen) stammte. Anteile der Bodenprobe wurden in sterilem deionisiertem Wasser suspendiert
und die Suspensionen wurden in Streifen auf Nähragar in Petrischalen aufgestrichen. Nach Incubation
bei 25 - 35 0C, bis Wachstum erfolgte, wurden Kolonien
der Antibioticum A28695 produzierenden Mikroorganismen
mit einer sterilen Platinschlinge auf Schrägagar überführt. Die Röhrchen mit Schrägagar wurden daün incubiert,
um ein geeignetes Inoculum für die Produktion von A28695 zu erzeugen.
Bei den taxonomischen Untersuchungen der A286.95 produzierenden
Kultur NRRL 3883 wurden die Methoden, die von dem Internationalen Streptomyces Projekt /Shirling und Gottlieb*
Intern. Bull. Systematic Bacteriol., 16:313-340 (1966)_/
empfohlen wurden, zusammen mit einigen ergänzenden Tests
309927/1139
angewandt. Die Ergebnisse der taxonomischeri Untersuchungen
sind in den folgenden Abschnitten zusammengefaßt. Farbnamen
wurden nach der Methode des Inter-Society Color Council National Bureau of Standards (ISCC-NBS) (Kelly und Judd,
The ISCC-NBS Method of Designating Colors and a Dictionary of Color Names, U.S. Dept. of Commerce Circ. 553, Washington,
D.C. 1955) zugeordnet. In runden Klammern angegebene Buchstaben beziehen sich auf Farbblocks und unterstrichene
Buchstaben und Nummern auf Farbplättchen der Farbreihe nach Tresner und Backus /Appl. Microbiol. 11:335-338
(19632./. D:*-e Farbblockbezeichnungen nach Maerz und Paul
/Dictionary of Color, McGraw-Hill Book Co., Inc., New York (195O)_/ sind in eckigen Klammern angegeben. ISP-Nummern
bezeichnen Medien des Internationalen Streptomyces Projekts, Shirling und Gottlieb (von Difco Laboratories,
Detroit, Michigan beziehbar). Die Beobachtungen erfolgten nach 14 Tage langer Incubation bei 30 C, wenn nichts
anderes angegeben ist.
Sporophoren bilden Spiralen, Sporen sind oval (1,0-1,25#u
χ 0,5-1,0,u) und treten in Ketten von 10 bis 50 auf.
Kulturmerkmale ι ISP-Medium Nr. 2
reichliches Wachstum; Rückseite hellgelb-braun /11E5/; gutes Luftmycel
uiid gute Sporulation, weiß (W)a; kein lösliches Pigment.
309827/1139
ISP-Medium Nr. 3 ISP-Medium Nr. 4
- 15 -
mittleres Wachstum; Rückseite weiß; mittleres Luftmycel und mittlere
Sporulation weiß (W) a, mit verstreuten hellgelben Gebieten, (Y)1 1/2 fb.
reichliches Wachstum; Rückseite blaßgelb, /1OF3/; reichliches Luftmycel
und reichliche Sporulation, weiß (W)a ; hellbraunes lösliches Pigment.
ISP-Medium Nr. 5 gutes bis reichliches Wachstum; Rückseite hellgelb /1OJ2/; Luftmycel
und Sporen gut bis reichlich, blaßgelb (Y)2ba; kein lösliches Pigment.
Calciummalat gutes Wachstum, Rückseite hellgelb ΙΛΟΈΖ/; mäßiges Luftmycel und
mäßige Sporulation, blaßgelb (Y) lba; kein bis geringes gelbes
lösliches Pigment.
gutes Wachstum; Rückseite hellgelb /.9J2/; gutes Luftmycel und gute Sporulation,
blaßgelb (Y)2ba; kein lösliches Pigment.
reichliches Wachstum; Rückseite blaßgelb /1O-B2/;gutes Luftmycel
und gute Sporulation, gelblichgrau (G)2dc; kein lösliches Pigment.
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Temperaturerfordernisse gutes Wachstum und gute Sporu-
lation bei 26° - 37°C; kein Wachstum bei 43°C, 49°C oder
55°C.
entrahmte Milch
keine Gerinnung oder Klärung nach 21 Tagen; ringförmiges Wachstum an der Oberfläche; Sediment.
Gelatine
vollständige Verflüssigung nach 21 Tagen.
Nitrat-Reduktion
Geringe Reduktion nach 21 Tagen
In der folgenden Tabelle VI sind die Ergebnisse der KohlenstoffVerwertungstests zusammgefaßt, die mit der
A28695 produzierenden Kultur NRRL 3883 durchgeführt wurden. Die in der Tabelle verwendeten Symbole haben folgende Bedeutung
:
+ = positive Verwertung
(+) « wahrscheinliche Verwertung (-) = fragliche Verwertung
« keine Verwertung
(+) « wahrscheinliche Verwertung (-) = fragliche Verwertung
« keine Verwertung
309ÖII/113I
Tabelle VI
Inosit .
Mannit
Cellulose
Cellobiose
Fructose
Arabinose
Rhamnose
Raffinose
Xylose
Dextrose
Die A28685 produzierende Kultur (NRRL 3883) ist anscheinend dem Stamm von Streptomyces albus ATTC 3004, wie er von
Lyons und Pridham, J. Bacteriol., 83:370-380 (1962) beschrieben wurde, sehr ähnlich. Unterschiede treten bei der Verwertung
von 4 Kohlenstoffquellen und im Wachstum oberhalb 37 0C auf. Die erfindungsgemäß verwendete Kultur NRRL 3883
ist ferner der Kultur NRRL 3384 ähnlich, welche Antibioticum A2O4 produziert (BE-PS 728 382). Beobachtete Unterschiede
zeigen, daß NRRL 3384 etwas längere Sporen bildet, Gelatine nicht verflüssigt und bei etwas höheren Temperaturen
wächst.
Als Kulturmedium für die Produktion der Antibiotica A28695A und B durch Züchtung des oben beschriebenen Mikroorganismus
können verschiedene Medien verwendet werden,,da der Microorganismus, wie die oben beschriebenen Verwertungstests zeigen,
verschiedene Energiequellen zu verwerten vermag. Um jedoch eine wirtschaftliche Produktion, eine maximale Ausbeute an
Antibioticum und eine leichte Isolierung des Antibioticum zu erreichen, sind bestimmte Kulturmedien vorzuziehen, die
verhältnismäßig einfache Nährquellen enthalten. Beispielsweise enthalten die Medien, die für die Produktion der
Antibiotica A28695A und B vorteilhaft sind, eine assimilierbare Quelle für Kohlenstoff wie Glucose, Mannit, Fructose,
lösliche Stärke, Dextrin, Melasse, braunen Zucker und dergleichen. Bevorzugte Kohlenstoffquellen sind Glucose und
Dextrin. Brauchbare Medien enthalten zusätzlich eine Quelle für assimilierbaren Stickstoff wie Hafermehl, Rindfleischextrakt,
hydrolysiertes Casein, Maisquellwasser, Hefeextrakt, Sojabohnenmehl, Peptone (aus Fleisch oder Sojabohnen) und
dergleichen. Bevorzugte Stickstoffquellen sind Sojabohnenmehl und säurehydrolysiertes Casein.
In die Medien können Mineralsalze, zum Beispiel solche, die Kalzium-, Magnesium-, Natrium-, Kalium-, Kobalt-,
Chlorid-, Sulfat- und Carbonationen liefern, und eine Quelle für Wuchsfaktoren, zum Beispiel Hefe oder Hefeextrakt,
mit günstigen Ergebnissen eingebracht werden.
Wie bei vielen Mikroorganismen ist es als zweckmäßig anzusehen, wenn das Kulturmedium für die Züchtung des Actinomyces-Stamms
NRRL-3883 die sogenannten "Spurenelemente" enthält. Solche Spurenelemente werden gewöhnlich als Verunreinigungen
mit dem Zusatz der anderen Bestandteile des Mediums zugeführt.
Die Produktion der erfindungsgemäßen Antibiotica kann bei jeder Temperatur erfolgen, die zu einem brauchbaren Wachstum
des Mikroorganismus führt, z.B. zwischen etwa 26 und 40 0C
und vorzugsweise zwischen etwa 26 und 30 C. Gewöhnlich wird
eine optimale Produktion der Antibiotica in etwa 2 bis 5 Tagen erreicht.· .■ .. ... .■■.■ ,. . ■■ .■■:..-::■■<:■: ■:.-,: ■ ■ ■'■.■■■.
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Der pH-Wert des Kulturmediums zu Beginn kann in weiten
Grenzen schwanken. Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, wenn am Anfang der pH-Wert des Mediums zwischen 6,5 und
7,2 liegt. Wie auch bei anderen Actinomyceten beobachtet wurde, steigt der pH-Wert des Mediums während der Wachstumsphase
des Mikroorganismus allmählich an und kann einen Wert von etwa 7,0 bis etwa 8,0 oder darüber erreichen,
wobei der pH-Wert am Ende wenigstens zum Teil von dem Anfangs-pH-Wert des Mediums, den in dem Medium enthaltenen
Puffern und der Zeitdauer abhängt, für die der Mikroorgarnismus wachsen gelassen wird. Kleine Mengen des Antibioticums
werden zweckmäßig in Schüttelkolben und durch Oberflächenkultur in Flaschen erzeugt. Für die Produktion beträchtlicher
Mengen an Antibioticum A28695 wird jedoch vorzugsweise eine submers-aerobe Kultur in großen Tanks durchgeführt.
Um eine ausgeprägte Verzögerung bei der Produktion des Antibioticums mit der damit verbundenen unzureichenden Ausnutzung
der Vorrichtung zu vermeiden, wird vorzugsweise die vegetative Form statt der Sporenform des Mikroorganismus
für die Inoculierung des Mediums in den Produktionstanks verwendet. Dementsprechend wird zuerst ein vegetatives
Inoculum des Mikroorganismus durch Inoculieren einer verhältnismäßig
kleinen Menge des Kulturmediums mit der Sporenform des Mikroorganismus erzeugt und das so erhaltene junge
aktive vegetative Inoculum wird dann aseptisch in die großen Produktionstanks tiberführt, Das Medium, in dem das
vegetative Inoculum erzeugt wird, kann das gleiche Medium sein, wie es für die Produktion des Antibioticums verwendet
wird, jedoch können mit Vorteil auch andere Medien yer-? wendet werden.
Wie es bei submers-aeroben Kulturverfahren üblich ist, wird
durch das Kulturmedium sterile Luft geblasen. Zur Erzielung
eines brauchbaren Wachstums des Mikroorganismus und einer wirksamen Antibioticumproduktion wird vorzugsweise bei der
Tankproduktion der Antibiotica A28695A und A28695B ein
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Luftvolumen von 0,1 Volumenteilen pro Minute und pro Volumenteil Kulturmedium aufwärts angewandt. Ein vorteilhaftes
Wachstum und optimale Ausbeuten der Antibiotica A28695A und A28695B werden erzielt, wenn das angewandte Luftvolumen
wenigstens 3/10 Volumenteile Luft pro Minute und pro Volumenteil Kulturmedium beträgt.
Die Konzentration an antibiotischer Aktivität in dem Kulturmedium
kann während der Fermentationsdauer leicht durch Prüfung von Proben des Kulturmediums auf ihre hemmende
Wirkung auf das Wachstum eines Mikroorganismus, dessen Wachstum in Gegenwart der Antibiotica A28695A und
A28695B bekanntermaßen gehemmt wird, verfolgt werden. Es wurde gefunden, daß sich der Mikroorganismus Bacillus
subtilis vorteilhaft für diesen Zweck verwenden läßt. Die Prüfung kann nach der bekannten turbidometrisehen
Methode oder der bekannten Scheiben-Test-Methode erfolgen.
Zur Isolierung und Reinigung der Antibiotica A28695A und A28695B können verschiedene Methoden angewandt werden,
beispielsweise Lösungsmittelextraktion, die Verwendung von Adsorbentien und Chromatographiersäulen. Die Methoden
der Lösungsmittelextraktion werden für die industrielle Produktion bevorzugt, da sie weniger zeitraubend und
weniger aufwendig sind und da damit höhere Ausbeuten erzielt werden.
Die antibiotische Aktivität kommt im Mycel sowie in der Fermentationsflüssigkeit vor. Das Mycel kann von der
Fermentationsflüssigkeit durch Filtration unter Verwendung einer Filterhilfe getrennt werden, worauf sowohl
der Mycelkuchen als auch das filtrierte Fermentationsmedium mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel zur Gewinnung
der A28695-Aktivität extrahiert werden. Alternativ kann
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die unfiltrierte Fermentationsmischung mit einem organischen Lösungsmittel zur Gewinnung der antibiotischen Aktivität
extrahiert werden. Zu geeigneten Extraktionslösungsmitteln gehören beispielsweise Äthylacetat, Allylacetat, Butanol,
Pentanol, Äthanol, Methanol oder Chloroform. Die antibiotischen Extrakte werden unter vermindertem Druck eingedampft,
wodurch eine unreine Mischung der Antibiotica A28695 als öliger Rückstand erhalten wird. Die so gewonnenen
Antibiotica liegen in Form ihrer gemischten Natrium-Kalium-Salze vor. Eine weitere Reinigung der Antibioticum-Mischung
kann durch Chromatographieren des öligen Rückstands an einem geeigneten Adsorbens wie Aktivkohle oder Kieselgel
erfolgen. Ein bevorzugtes Adsorbens zur Reinigung, der Antibioticum-Mischung A28695 ist ein Aktivkohleadsorbens
wie Pittsburgh-Aktivkohle.
Aus der Mischung können durch weiteres Chromatographieren
die einzelnen Antibiotica abgetrennt werden. So können beispielsweise die Natrium-Kalium-Salze von A28695A und
B in einem Losungsmittelsystem aus Benzol und Äthylacetat
(9:1) gelöst und die so erhaltene Lösung an einer mit Kieselgel gefüllten Säule chromatographiert werden.
Die Säule wird dann mit der gleichen Lösungsmittelmischung eluiert und es werden zahlreiche Fraktionen aufgefangen.
Der Fortgang der Fraktionierung wird durch Prüfen der einzelnen Fraktionen auf Dünnschichtchromatogrammen oder
Papierchromatogrammen verfolgt. Die Fraktionen, die jeweils eines der einzelnen Antibiotica enthalten, werden vereinigt
und das Lösungsmittel wird durch Verdampfung entfernt, wodurch die getrennten Antibiotica als gemischte Natrium-Kalium-Salze
in praktisch reiner Form erhalten werden.
Die erfindungsgemäßen Antibiotica sind besonders für Wiederkäuer
mit entwickelter, Pansenfunktion vorteilhaft. Junge Wiederkäuer, im wesentlichen solche, die noch nicht entwöhnt
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sind, verdauen wie Tiere mit einem Magen. Sie verwerten ihr einfaches flüssige^ Futter ebenso wie Tiere mit einem
Magen. Sobald die jungen Wiederkäuer festes Futter, das Cellulose, Stärke und andere Kohlenhydrate enthält, zu
fressen beginnen, beginnt sich die Funktion des Pansens zu entwickeln und die mikrobiologische Population des
Pansens beginnt zuzunehmen. Nachdem das Tier einige Zeit festes Futter gefressen hat, erreicht seine Pansenfunktion
ihre vollständige Entwicklung und setzt ihre Arbeit während der Lebensdauer des Tieres fort.
Die erfindungsgemäßen Antibiotica sind für alle Wiederkäuer
vorteilhaft, d.h.für Tiere, die mehrere Mägen aufweisen,
von denen einer ein Pansenmagen ist. Die wirtschaftlich wichtigsten Wiederkäuer sind Rinder, Schafe und Ziegen.
Es ist zu beachten, daß die Anwendbarkeit dieser Methode nicht auf Tiere, die gemästet werden, oder auf junge wachsende Tiere
begrenzt ist. Wenn die Methode auf ausgewachsene Tiere, zum Beispiel Milchkühe oder Zuchttiere, angewandt wird,
zeigen sich ihre Vorteile an einem verminderten Futterverbrauch.
Damit die Vorteile der genannten Methode erzielt werden, muß den Tieren eine pansenwirksame Menge des Antibioticums
verabreicht werden. Die pansenwirksame Mindestmenge hängt von dem Futter, dem Zustand und dem Alter der Tiere ab.
Brauchbare Mengen liegen im Bereich von etwa 0,02 mg/kg/Tag bis etwa 2,0 mg/kg/Tag. Der bevorzugte Bereich beträgt
etwa 0,05 mg/kg/Tag bis etwa 1
Die folgenden Beispiele erläutern die Produktion von
A28695.
A28695.
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Beispiel 1 Schüttelkolbenfermentation von A28695
Die A28695 produzierende Kultur wird auf einem Schrägagarmedium
mit folgender Zusammensetzung erzeugt und gehalten:
Dextrin 7OO1) 10,0 g
N-Z Amin A2) . 2,0 g
Rinderfleischextrakt 1,0 g
Hefeextrakt 1,0 g
Agar 20,0 g
deionisiertes Wasser 1 Liter
aus Holland importiertes Kartoffeldextrin
Sheffield Chemical Co., Division of National Dairy Products Corp., Norwich, N.Y.,
Das Schrägagar wird mit der A28695 produzierenden Kultur NRRL 3883 inoculiert und 4 bis 6 q?age bei 30 0C incubiert.
Die sporentragende Schrägkulutur wird mit einer kleinen Menge sterilem deionisiertem Wasser bedeckt und gelinde
abgeschabt, um eine wässrige Sporensuspension zu erhalten.
1 ml der erhaltenen Sporensuspension wird zum Inoculieren von 100 ml sterilem vegetativem Medium mit folgender Zusammensetzung
verwendet:
Glucose 15,0 g
Sojabohnenmehl 15,0 g Maisquellwasserfeststoffe 5,0 g
CaCO3 2,0 g
NaCl , 5,0 g
Leitungswasser 1 Liter
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Das inoculierte vegetative Medium wird bei 30 C 24 bis
48 Stunden auf einer Pendelschütte!vorrichtung mit einem
Ausschlag von 5 cm (2") , die. mit 108 Ausschlägen pro Minute
betrieben wird, incubiert. Dann wird ein Anteil der erhaltenen Kultur von 5 ml zum Inoculieren von 100 ml sterilisiertem
Produktionsmedium verwendet, das in einem 500 ml Erlenmeyer-Kolbeh
enthalten ist und folgende Zusammensetzung aufweist:
Sojabohnenmehl 15,0 g Casein 1,0 g
NaNO3 3,0 g
Glucosesirup 20,0 g Leitungswasser 1 Liter
Das inoculierte Medium wird 42 bis 72 Stunden bei 25 bis 30 0C auf einer Rotationsschtitte!vorrichtung, die mit 250 UpM
betrieben wird, fermentieren gelassen. Der am Ende beobachtete pH-Wert beträgt etwa 7,0.
Beispiel 2 Tankfermentation von A28695
Die A28695 produzierende Kultur wird auf einem Schrägagarmedium
mit folgender Zusammensetzung erzeugt und gehalten:
Dextrin | 10,0 g |
Hefeextrakt | 1,0 g |
enzym-hydrolysiertes Casein | 2,0 g |
Rinderflei schextrakt | 1,0 g |
CoCl2.6H2O | 0,01 g |
Agar | 20,0 g |
deionisiertes Wasser | 1 Liter |
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Der pH-Wert des Mediums wird mit Natriumhydroxidlösung
auf 7,0 eingestellt. Nach Sterilisieren mit Wasserdampf durch 30 Minuten lange Behandlung im Autoklaven bei einem
Druck von 1,05 bis 1,41 ;
pH-Wert des Mediums 6,9.
pH-Wert des Mediums 6,9.
Druck von 1,05 bis 1,41 kg/cm (15 bis 20 psi) beträgt der
Das Schrägagarmediüm wird mit der A28695 produzierenden Kultur NRRL 3883 inoculiert und 10 Tage bei 30 0C
incubiert. Die sporentragende Schrägkultur wird mit einer kleinen Menge sterilem deionisiertem Wasser bedeckt
und gelinde abgeschabt, um eine wässrige Sporensuspension zu erhalten.
Jede Suspension wird zum Inoculieren von sechs 250 ml Kolben verwendet, die jeweils 50 ml steriles vegetatives Kulturmedium
mit folgender Zusammensetzung enthalten:
Glucose 15,0 g
Sojabohnenschrot 15,0 g
Maisquellwasser 10,0 g.
NaCl ' 5,0 g CaCO3 2,0 g
Leitungswasser 1,1 Liter
Der pH-Wert des Mediums wird mit Natriumhydroxidlösung auf 6,5 eingestellt und bleibt bei 30 Minuten langem
Sterilisieren im Autoklaven bei einem Druck von 1,05 bis
1,41 kg/cm (15 bis 20 psi) unverändert.
Das inoculierte Medium wird 72 Stunden bei 30 0C auf
einer Rotationsschüttelvorrichtung, die mit 250 UpM betrieben wird, fermentieren gelassen. Ein Anteil der erhaltenen
Kultur von 10 ml wird zum Inoculieren von 200 ml sterilisiertem Zweitstufenwuchsmedium verwendet, das in
einem 1 Liter-Kolben enthalten ist und die gleiche Zusammensetzung wie das vorher beschriebene Medium hat.
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Das inoculierte Medium wird 30 Stunden bei 30 0C auf einer
PendelschütteIvorrichtung, die mit 250 UpM betrieben wird,
fermentieren gelassen. Ein Anteil der erhaltenen Kultur von 200 ml wird zum Inoculieren von 25 1 des folgenden
Mediums in einem 40 1 Fermenter verwendet:
Bestandteil %
Glucose | 2,5 |
Soj abohnenschrot | 1,5 |
sMure-hydrolysiertes Casein | 0,1 |
Melasse | 0,3 |
CaCO, | 0,25 |
Leitungswasser 95,35
Der pH-Wert des Mediums beträgt nach 30 Minuten langem Sterilisieren im Autoklaven bei einem Druck von 1,05 bis
1,41 kg/cm2 (15 bis 20 psi) 7,2.
Das inoculierte Medium wird mit einer Geschwindigkeit von 3/10 Volumenteilen Luft pro Volumenteil Kulturmedium
pro Minute belüftet und mit üblichen Rühreinrichtungen mit 350 UpM gerührt.
Die Fermentation wird 5 Tage bei 30 0C durchgeführt.
Beispiel 3 Isolierung der Antibioticum-Mischung
92 1 Fermentationsvollmaische aus einer A28695-Fermentation werden mit Hilfe einer handelsüblichen Filterhilfe
filtriert. Der Mycelkuchen wird in 25 1 Methanol suspendiert und die Mischung wird 30 bis 60 Minuten kräftig gerührt.
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Die Mischung wird filtriert und das Filtrat wird zur Entfernung
des Methanols eingeengt. Die so erhaltene wässrige Phase wird mit dem Filtrat der ursprünglichen Fermentationsmaische vereinigt.
Der extrahierte Mycelkuchen wird dann in 25 1 Äthylacetat
suspendiert und die Suspension wird 30 bis 60 Minuten lang gerührt. Die Mischung wird filtriert und der Mycelkuchen
wird verworfen.
Die filtrierte Flüssigkeit wird dann zweimal mit der Hälfte des
Volumens Äthylacetat extrahiert. Die erschöpfte Flüssigkeit wird verworfen. Die Äthylacetatextrakte werden mit
dem Äthylacetatextrakt des Mycelkuchens vereinigt.
Alternativ wird die A28695-Aktivität aus dem unfiltrierten
Fermentationsmedium nach folgender Methode extrahiert:
92 1 des gesamten Fermentationsmediums werden mit einem
gleichen Volumen Äthylacetat gerührt. Die Mischung wird filtriert und das erhaltene Filtrat wird in die Äthylacetatphase und die wässrige Phase getrennt. Die wässrige
Phase wird verworfen und die Äthylacetatphase wird zur Vereinigung mit einem zweiten Extrakt aufbewahrt.
Dann wird die extrahierte Mycelmasse ein zweitesmal mit
Äthylacetat extrahiert. Die Mycelmasse wird verworfen. Der Äthylacetatextrakt wird mit dem ursprünglichen Extrakt
vereinigt.
Die vereinigten Extrakte werden zu einem öligen Rückstand
eingeengt. Das erhaltene öl wird in 1 1 Chloroform gelöst. Die Chloroformlösung wird durch etne 5,5 cm χ 100 cm Säule
mit in Chloroform eingefüllter Aktivkohle (Pittsburgh Carbon) mit einer Körnung von 1,68 χ 0,42 mm ( 12 χ 40 mesh)
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geleitet. Die Kolonne wird mit 20 Γ Chloroform nachgewaschen. Das zunächst abströmende Chloroform und das zum
Waschen verwendete Chloroform werden vereinigt und zu einem trockenen Rückstand eingeengt. Es werden 70,4 g
A28695-Aktivität gewonnen.
Beispiel 4 Trennung der Antlbiotica A28695A und A28695B
30 g der rohen Antibioticum-Mischung A28695, die nach der im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Arbeitsweise
erhalten wurden, werden in einer 9:1-Mischung von Benzol und Äthylacetat gelöst. Die Lösung wird durch eine 5,5 cm χ
115 cm Säule mit Kieselgel (Sorte Grace Mummer 62, Davison
Chemical, Baltimore, Maryland 21226) geleitet. Das Adsorbens wurde vorher mit Benzol/Äthylacetat (9:1) gewaschen. Die
Kolonne wird mit 6 1 Benzol/Äthylacetat (9:1) gewaschen und der Abfluß und die Waschflüssigkeit werden verworfen* Dann
wird die Säule mit Benzol/Äthylacetat (4:1) eluiert. Das Eluat wird in mehreren Fraktionen aufgefangen. Antibioticum
A28695A verläßt die Kolonne in den früheren Fraktionen, während Antibioticum A28695B in späteren Fraktionen aufgefangen wird.
Die Identität des Antibioticums in den betreffenden Säulenfraktionen
wird durch Papierchromatographie und Dünnechichtchromatographie
bestimmt. Die Säulenfraktionen, die das gleiche Antibioticum enthalten, werden vereinigt und im
Vakuum eingedampft, wodurch die betreffenden einzelnen Antibiotica in praktisch reiner Form erhalten werden.
Antibioticum A28695A wird durch Auflösen des amorphen
Antibioticums in warmem Äther kristallisiert. Das Antibioticum
kristallisiert als gemischtes Natriuiti-Kalitin-Salz
mit einem Schmelzpunkt von etwa 163 - 165 0C. Ausbeute 11,8 g.
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Antibioticum A28695B wird ebenfalls aus Äther als gemischtes
Natrium-Kalium-Salz mit einem Schmelzpunkt von etwa 170 - 172 0C kristallisiert. Ausbeute 5/3 g.
B e i s ρ i e 1 5 Herstellung der Säureform von Antibioticum A28695A
5 g des gemischten Natrium-Kalium-Salzes von Antibioticum A28695A werden in 105 ml Dioxan gelöst. Die Lösung wird
mit 40 ml Wasser versetzt. Der pH-Wert der Lösung wird mit Salzsäure auf 4 eingestellt. Die Lösung wird zur
Entfernung des Dioxans eingedampft. Die erhaltene wässrige Lösung wird zweimal mit einem gleichen Volumen
Äthylacetat extrahiert und die erschöpfte wässrige Phase wird verworfen. Die Äthylacetatextrakte werden vereinigt
und zur Trockne eingeengt. Der getrocknete Rückstand wird in warmem Äthyläther gelöst. Die Ätherlösung wird
über Nacht gekühlt, um Antibioticum A28695A zu kristallisieren.
Die Kristalle werden abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 4,5 g, Schmelzpunkt etwa 97 - 99 0C.
100 mg A28695B als gemischtes Natrium-Kalium-Salz werden
in 25 ml Dioxan gelöst. Die erhaltene Lösung wird mit 20 ml Wasser versetzt und der pH-Wert wird mit Salzsaure
auf 4,0 eingestellt. Die Lösung wird zur Entfernung des
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2262S01
Dioxane im Vakuum eingeengt. Die erhaltene wässrige Lösung wird mit einem gleichen Volumen Äthylacetat extrahiert und die verbrauchte wässrige Phase wird verworfen.
Der Äthylacetatextrakt wird zur Trockne eingeengt. Der getrocknete Rückstand wird in einer Mindestmenge warmem
Äthyläther gelöst. Die Ätherlösung wird in der Kälte gehalten,
um A28695B zu kristallisieren. Die Kristalle werden abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 87 mg. Schmelzpunkt
etwa 122 - 124 °C.
A28695A und A28695B haben die gemeinsame Eigenschaft organischer Säuren, Salze zu bilden. Beispielhaft für die
anorganischen Basen, die mit den Antibiotica physiologisch annehmbare Salze bilden, sind die Alkalimetallhydroxide
wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, die Alkalimetallcarbonate und -bicarbonate wie Lithiumcarbonat
und Natriumbicarbonat, die Erdalkalimetallhydroxide und
-carbonate wie Kalziumhydroxid und Magnesiumcarbonat und ähnliche anorganische Basen.
Beispielhaft für die organischen Basen, die mit den Antibiotica physiologisch annehmbare Salze bilden, sind die
primären,sekundären und tertiären C.-C.-Niederalkyl- und
-Niederhydroxyalkylamine wie Äthylamin, Isopropylamin,
Diäthylamin, Methyl-n-butylamin, Äthanolamln und Dläthanolamin.
Die Ammoniumsalze von A28695A und A28695B werden mit
Ammoniak oder Ammoniumhydroxid hergestellt.
Die Salze der Antibiotica werden nach üblichen Methoden zur
Herstellung von kationischen Salzen erzeugt. Beispielsweise wird die freie Säure des Antibioticums In einem geeigneten
Lösungsmittel gelöst und die Antibioticumlösung mit einer Lösung der gewünschten Base in Wasser oder einem
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organischen Lösungsmittel versetzt. Die kationischen Antibioticumsalze
können durch Filtration und Umkristallisieren oder durch Verdampfen des Lösungsmittels und Reinigung
durch Umkristallisieren isoliert werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung von Salzen der Antibiotica A28695A und A28695B.
Beispiel 7 Herstellung des Natriumsalzes von A28695A
200 mg A28695A-Säure (nach der in Beispiel 5 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt) werden in 10 ml Aceton gelöst.
Die Lösung wird unter Rühren mit 5 ml Wasser versetzt und der pH-Wert der Lösung wird mit 1 η Natriumhydroxidlösung
auf 9,0 eingestellt. Durch Durchleiten eines StickstoffStroms
durch die Lösung wird das Aceton langsam verdampft. Es bildet sich ein Niederschlag, der gewonnen und in einer möglichst
kleinen Menge Diäthyläther gelöst wird. Die Lösung wird auf ein kleines Volumen eingedampft und über Nacht auf
5 0C gekühlt. Die entstandenen Kristalle werden abfiltriert
und getrocknet, wodurch 133 mg A28695A-Natriumsalz mit
einem Schmelzpunkt von etwa 159 - 160 0C erhalten werden.
200 mg A28695A-Säure (nach der in Beispiel 5 beschriebenen
Arbeitsweise hergestellt) werden in 10 ml Aceton gelöst und die Lösung wird mit 5 ml Wasser versetzt. Der pH-Wert
der Lösung wird mit konzentriertem Ammoniumhydroxid auf 9,0 eingestellt. Das Aceton wird durch Durchleiten eines
StickstoffStroms durch die Lösung langsam verdampft. Nachdem
das Aceton aus der Lösung verdampft ist, bildet sich ein nichtkristalliner Niederschlag. Die Suspension wird mit
einem gleichen Volumen DiäthylSther extrahiert und die erhaltene Ätherlösung wird in einem Stickstoffstrom auf ein
kleines Volumen eingeengt. Die konzentrierte Lösung wird über !lacht bei 5 C stehengelassen. Der entstandene
kristalline Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet, wodurch 120 mg Produkt mit einem Schmelzpunkt von etwa
124 bis 125 0C erhalten werden.
Beispiel 9 Herstellung des Natriumsalzes von A28695B
200 mg der Säureform von A28695B {nach der in Beispiel 6 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt) werden in 10 ml
Aceton gelöst und die erhaltene Lösung wird unter Rühren langsam mit 5 ml Wasser versetzt. Der pH-Wert der Lösung
wird mit 1 η NaOH auf 9,0 eingestellt. Das Aceton wird in einem Stickstoffstrom langsam verdampft. Nachdem das
Aceton aus der Lösung verdampft ist, beginnt sich ein kristalliner Niederschlag zu bilden. Die Suspension wird
über ilacht bei 5 0C stehengelassen, um vollständige
Kristallisation zu erzielen. Die Kristalle werden abfiltriert und getrocknet, wodurch 150 mg A28695B~Natriumsalz
mit einem Schmelzpunkt von etwa 161 - 162 0C erhalten
werden*
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Beispiel 10 Herstellung des Ammoniumsalzes von A28695B
200 rag der freien Säure von A28695B (nach der in Beispiel 6 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt) werden in 10 ml
Aceton gelöst und die erhaltene Lösung wird langsam unter Rühren mit 5 ml Wasser versetzt. Der pH-Wert der Lösung
wird mit konzentrierter Ämmoniumhydroxidlösung auf 9,0
eingestellt. Das Aceton wird in einem Stickstoffstrom,
aus der Lösung verdampft. Nachdem das Aceton aus der Lösung verdampft ist, beginnt sich ein kristalliner Niederschlag zu
bilden. Die Suspension wird bei 5 0C stehengelassen, um
die Kristallisation zu vervollständigen. Die Kristalle des Ammoniumsalzes von A28695B werden abfiltriert und
getrocknet, wodurch 138 mg Produkt mit einem Schmelzpunkt von etwa 124 - 125 0C erhalten werden.
Es ist auf dem Gebiet der Veterinärpharmazie bekannt',daß
die Salzform eines Antibioticums für die Behandlung eines Tiers mit dem Antibioticum ohne wesentliche Bedeutung ist.
Häufig findet in dem Tier eine Umwandlung des Wirkstoffs in eine andere chemische Form als die verabreichte statt.
Deshalb ist die Form des Wirkstoffs (Säure oder Salz), in
der er verabreicht wird, für die Behandlungsmethode unerheblich und kann nach Wirtschaftlichkeit, Zweckmäßigkeit
und Toxizität gewählt werden.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Behandlung zur Modifizierung
des Verhältnisses von flüchtigen Fettsäuren, die im Pansen gebildet werden, wurde durch wissenschaftliche
Tests nachgewiesen. Die angewandte Testmethode wird im folgenden beschrieben.
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Beispiel 11
Pansenflüssigkeit wird von einem Jungstier gewonnen, dem
operativ eine sich in den Pansen öffnende Fistel angelegt wurde. Der Jungstier wird auf ein Futter mit hohem
Kornanteil gesetzt, das folgende Zusammensetzung aufweist:
69,95 % grober gemahlener Mals
10 % gemahlene Maiskolben
8 S Sojabohnenmehl (50 % Protein)
5 % Luzernemehl
5 % Melasse
0,6 % Harnstoff
0,5 % Dikalziumphosphat
0,5 % Kaliumcarbonat
0,3 5 Salz
0,07 % Vitamin A und D~-Vormischung
0,05 % Vitamin E-Vormischung
0,03 % Spurenminerale-Vormischung
Eine Probe von Pansenflüssigkeit wird durch 4 Lagen Mulltuch gepreßt und das Eluat wird in einer Vakuumflasche aufgefangen.
Das teilchenförmige Material, das von dem Mulltuch
zurückgehalten wird, wird in soviel physiologischer Pufferlösung resuspendiert, daß das ursprüngliche Volumen
der Pansenflüssigkeit wieder hergestellt wird, und das Eluat wird erneut abgepreßt. Der verwendete Puffer ist
nachstehend beschrieben.
309827/1139 ,
g/Liter | 2262501 | Na3IIPO4 | |
0,316 | g/Liter | KH2PO4 | |
0,152 | .g/Liter | NaHCO3 | |
2,260 | g/Liter | KCl | |
0,375 | g/Liter | NaCl | |
0,375 | g/Liter | MgSO4 | |
0,112 | g/Liter | CaCl2 | |
0,038 | g/Liter | FeSO4.7H2O | |
0,008 | g/Liter | MnSO4 | |
0,004 | g/Liter | ZnSO4.7H2O | |
0,004 | g/Liter | CuSO..5H-O ^x £* |
|
0,002 | g/Liter | CoCl0 | |
0,001 | |||
Cheng et al., J. Dairy Sei. 38, 1225, (1955).
Die beiden Eluate werden in einem Scheidetrichter vereinigt und stehengelassen, bis sich oben teilchenförnulges Material
abtrennt. Die klare Schicht wird dann mit dem gleichen Puffer im Verhältnis 1:1 verdünnt und auf pH 7,0
eingestellt.
1O ml der verdünnten Pansenflüssigkeit werden in einen
25 ml-Kolben mit 40 mg des gleichen Futters v/ie oben gegeben,
Ferner werden pro Kolben 5 mg Sojabohnenprotein zugesetzt.
Die zu prüfende Verbindung wird' in jeden Testkolben
eingevjogen. Pro Behandlung werden 4 gleiche Kolben verwendet
.
Außerdem werden 2 Sätze von jeweils 4 unbehandelten Kontrollkolben
vorbereitet. Ein Satz von 4 Kolben wird zusammen
mit den Testkolbe,n 16 »Stunden bei 38 C incubiert.
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Der andere Satz von 4 unbehandelten Kontrollkolben dient
als Nullzeitkontrollen, denen 2 ml 2i>-prozentige Metaphosphorsäure
zugesetzt werden, sobald die Kolben vorbereitet sind, um die Fermentation zu stoppen.
Die Fermentation in den incubierten Test- und Kontrollkolben wird nach 16 Stunden durch Zugabe von 2 ml 25-prozentiger
Metaphosphorsäure in jeden Kolben abgebrochen.
Alle Proben werden absitzen gelassen und die überstehende
Flüssigkeit wird durch gaschromatographische Methoden auf Acetat, Propionat und Butyrat analysiert.
Der Analysenwert für jede flüchtige Fettsäure (VFA),
der in den Nullzeitkontrollen ermittelt wird, wird von den Analysenwerten bei den unbehandelten Kontrollkolben
und bei den Testkolben abgezogen. Die erhaltenen Werte geben jeweils die Menge an VFA wieder, die während der
16 Stunden langen Fermentationsdauer erzeugt wird. Die Ergebnisse, die für die 4 gleichen Kolben in jeder Behänd
lungs gruppe erhalten werden, werden gemittelt.
Die nachstehenden Ergebnisse sind als Werte für das Verhältnis von VFA-Mengen, die in behandelten Kolben erzeugt
werden, zu VFA-Mengen, die in unbehandelten Kontrollkolben erzeugt werden, angegeben. Diese Art der Darstellung der
Werte zeigt am deutlichsten die Ergebnisse der Änderungen
in den chemischen Verhältnissen des Pansens, die mit der
erfindungsgemäßen Methode zur Verbesserung der Futterverwertung
herbeigeführt werden.
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Verbindung | • | Dosis | Acetat | Propionat | Butyrat |
A28695A, ge | 25 mcg/ml | 1,03 | 1 ,58 | 0,48 | |
mischtes Na | 10 | O,87 | 1,58 | 0,65 | |
trium-Kalium- | 5 | 1,07 | 1,46 | 0,53 | |
Salz | 5 | 0,90 | 1 ,90 | 0,72 | |
1 | 1,07 | 1 ,30 | 0,64 | ||
1 | O,92 | 1 ,59 | 0,78 | ||
1' | 0,90 | 1 ,34 | 1,OO | ||
1 | O,3 8 | 1,10 | 0,87 | ||
1 | 0,96 | 1,23 | 0,82 | ||
1 | 0,98 | 1,41 | 0,66 | ||
1 | 0,85 | 1 ,32 | 0,88 | ||
1 | 0,95 | 1,38 | 0,80 | ||
0,50 | O,97 | 1 ,07 | O,96 | ||
0,50 | 0,97 | 1,19 | 0,85 | ||
0,50 | 1,04 | 1,28 | O,68 | ||
A28695B, ge | 0,50 | O,92 | 1,21 | O,90 | |
mischtes Na | 0,25 | 0,96 | 1,15 | O,99 | |
trium-Kalium- | 0,25 | 1,01 | 1 ,02 | O,91 | |
Salz | 0,25 | 0,86 | 1,29 | O,94 | |
0,25 | 1,04 | 1 ,21 | O,74 | ||
0,25 | 1,02 | 1 ,05 | 0,94 | ||
0,20 | 0,94 | 1,27 | 0,87 | ||
25 | 1,21 | 1,18 | 0,61 | ||
10 | 0,53 | 1,76 | 0,85 | ||
5 | 1,14 | 1,27 | 0,65 | ||
5 | 0,95 | 1,81 | 0,70 | ||
1 | 1,23 | 1 ,05 | 0,67 | ||
1 | 0,98 | 1,51 | O,76 | ||
0,2 | 0,98 | 1,17 | O,88 |
309827/1139
-3U-
Die vorstehenden Werte, bei denen mehrere Tests bei einer
bestimmten Dosis durchgeführt wurden, können zu folgenden Durchschnittsergebnissen zusammengezogen werden.
Verbindung | 5 | Dosis | Acetat | Propionat | Butyrc |
A28695A, gemischtes | 1 | mcg/ml | 0,98 | 1,68 | 0,62 |
Natrium-Kalium-Salz | O | 0,95 | 1,33 | 0,81 | |
O | ,50 | 0,98 | 1,19 | 0,85 | |
5 | ,25 | 0,98 | 1,14 | 0,90 | |
A28695B, gemischtes | 1 | 1 ,04 | 1,54 | 0,68 | |
Natrium-Kalium-Salz | 1 ,10 | 1 ,28 | 0,72 | ||
Die vorstehenden Werte zeigen, daß bei jedem Einzeltest die Propionatkonzentration gegenüber dem Kontrollwert erhöht
wird. Von den 29 beschriebenen Tests wird bei 19 der
Acetatwert im Vergleich zu der unbehandelten Kontrolle vermindert. Die.Zunahme an Propionat im Verhältnis zu
Acetat läßt sich besonders an den Durchschnittsergebnissen erkennen, bei denen die natürliche Schwankungsbreite biologischer
Daten ausgeglichen ist. Diese Werte zeigen, daß die Behandlung mit A28695 bei allen angewandten Dosierungen
die Menge an Propionat im Verhältnis zu Acetat verglichen mit Kontrollwerten beträchlieh erhöht.
Die Butyratwerte werden im Verhältnis zu den Kontrollwerten
gleichmäßig verringert. Da, wie erklärt wurde, Butyrat vom Pansen aus dem nutzlos produzierten Acetat
erzeugt wird, ist die Verminderung der Butyratmengen für die Futterverwertung nicht nachteilig.
309827/1139
.- 39 -
Es wurde gefunden, daß die antibiotisehen Verbindungen erfindungsgemäß
die Bildung von Propionaten im Verhältnis zur Bildung von Acetaten in Wiederkäuern erhöhen, wenn sie. den
Tieren oral verabreicht werden. Der einfachste Weg zur Ver-^-
abreichimg der Antibiotica besteht darin, sie dem Futter
für die Tiere beizumisphen.
Die antibiotisehen Verbindungen können aber auch auf anderen
Wegen mit Erfolg verabreicht werden. Beispielsweise können sie in Tabletten, Tränkmittel, Boluse oder Kapseln eingebracht
und so den Tieren dosiert gegeben werden. Die Zubereitung der antibiotisehen Verbindungen in solchen Dosierungsforrcen
kann nach Methoden erfolgen, die auf dem Gebiet der Veterinärpharmazie allgemein bekannt sind.
Kapseln können leicht durch Füllen von Gelatinekapseln mit jeder gewünschten Form des Antibiotieums erzeugt werden.
Gewünschtenfall-s kann das Antibioticum mit einem inerten
pulverförmigen Verdünnungsmittels, zum Beispiel einem Zucker,
Stärke oder gereinigter kristalliner Cellulose, verdünnt werden, um sein Volumen zum einfacheren Füllen von Kapseln zu
erhöhen.
Tabletten werden mit den erfindungsgemäß verwendeten Antibiotica
nach üblichen pharmazeutischen Methoden hergestellt. Die Herstellung von Tabletten ist eine wohl bekannte und
hochentwickelte Technik» Ausser dem aktiven Bestandteil
enthält eine Tablette gewöhnlich einen Grundstoff, ein Spreng- oder Quellmittel, ein Absorbens, ein Bindemittel
und ein Gleitmittel. Zu typischen Grundstoffen gehören Lactose, Puderzucker, Natriumchlorid, Stärke und Mannit.
Stärke ist auch ein gutes Sprengmittel ebenso wie Alginsäure. Manchmal werden auch oberflächenaktive Mittel wie
Natriumlaurylsulfat und Dioctylnatriumsulfosuccinät verwendet.
Su den gewöhnlich verwendeten Absorbentien gehören
30Ö827/1139,
wiederum Stärke und Lactose, während Magnesiumcarbonat
auch für ölige Substanzen geeignet ist. Häufig verwendete
Bindemittel sind Gelatine, Guinmen, Stärke, Dextrin und verschiedene Cellulosederivate. Zu den üblichen Gleitmitteln gehören Magneslumstearat, Talkum, Paraffinwachs,
verschiedene Metallseifen und Polyäthylenglycol.
Die erfindungsgemäßen Zwecke können auch durch Verabreichung
der antibiotisehen Verbindung als Bolus, der den Wirkstoff
langsam abgibt, erreicht werden. Solche Bolusse werden wie Tabletten hergestellt, mit der Ausnahme, daß Maßnahmen getroffen werden, um die Auflösung des'Antibioticums
zu verzögern. Bolusse werden zur Freisetzung über längere Zeitdauer zubereitet. Die langsame Auflösung
wird durch Wahl einer Form des Antibioticums unterstützt, die in Wasser in hohem Maße unlöslich ist. Um die
Dichte des Bolus zu erhöhen und damit er unten im Pansen ruhen bleibt, wird ein Bestandteil wie Eisenfeile zugesetzt.
Die Auflösung des Antibioticums wird durch Verwendung einer Matrix aus unlöslichen Stoffen, in der der Wirkstoff eingebettet
ist, verzögert. Geeignet sind beispielsweise Substanzen wie pflanzliche Wachse, gereinigte Mineralwachse
und wasserunlösliche polymere Stoffe.
Tränkmittel der erfindungsgemäß verwendeten Antibiotica werden am besten aus einer wasserlöslichen Form des Antibioticums
hergestellt. Wenn aus einem bestimmten Grund eine unlösliche Form gewünscht wird, kann eine Suspension bereitet werden.
Alternativ kann ein Tränkmittel als Lösung in einem physiologisch annehmbaren Lösungsmittel, zum Beispiel einem Polyäthylenglycol,
zubereitet werden.
309827/1139
Suspensionen von unlöslichen Formen der erfindungsgemäß verwendeten Antibiotica können je nach der Form des gewählten
Antibioticums in nichtlösenden Mitteln, zum Beispiel pflanzlichen ölen, wie Erdnuß-, Mais- oder Sesamöl, in einem
Glycol wie Propylenglycol oder einem Polyäthylenglycol oder
in Wasser bereitet werden.
Um die Antibiotica in Suspension zu halten, sind geeignete
physiologisch annehmbare Hilfsstoffe erforderlich. Als Hilfsstoffe können die Verdickungsmittel, zum Beispiel
Carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Gelatine und die Alginate gewählt werden. Ferner können oberflächenaktive
Mittel aus vielen Klassen zum Suspendieren von Antibiotica dienen. Beispielsweise sind Lecithin, Alkylphenolpolyäthylenoxidaddukte,
Naphthalensulfonate, Alkylbenzolsulfonate und die Polyoxyäthylensorbitanester
zur Erzeugung von Suspensionen in flüssigen nichtlösenden Mitteln geeignet.
Außerdem können viele Stoffe, welche die Hydrophilie, Dichte und Oberflächenspannung der Flüssigkeit beeinflussen, in
einzelnen Fällen die Erzeugung von Suspensionen fördern. Beispielsweise können Siliconentschäumer, Glycole, Sorbit
und Zucker vorteilhafte Suspendiermittel sein.
Das suspendierbare Antibioticum kann dem Abnehmer als Suspension oder als Trockenmischung aus dem Antibioticum
und Hilfsstoffen, die vor dem Gebrauch zu verdünnen sind, geliefert werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Antibiotica können auch im Trinkwasser der Wiederkäuer verabreicht werden. Das
Einbringen in Trinkwasser erfolgt durch Zusatz einer wasserlöslichen oder in Wasser suspendierbaren Form des gewünschten
309827/1139
Antibioticums in der richtigen Menge zu dem Wasser. Die
Zubereitung des Antibioticums für den Zusatz zu Trinkwasser erfolgt nach den gleichen Grundsätzen wie die Zubereitung
von Tränkmitteln.
Die größten Erfolge der erfindungsgemäßen Behandlung werden
durch kontinuierliche Verabreichung von A28695 an die Tiere erzielt. Deshalb ist es am praktischsten, es in Form der
verbesserten Futtermittel nach der Erfindung, die A28695 enthalten, zu verabreichen.
Die erfindungsgemäßen Futtermittel sind wegen ihres Gehalts an A28695 neu. Die Grundlage für die erfindungsgemäßen
Futtermittel kann jedes Futter sein, das für die Ernährung von Wiederkäuern mit einer entwickelten Pansenfunktion
geeignet ist.
Die richtige Zubereitung von Tierfuttermitteln, welche den Nährstoffbedarf von Wiederkäuern erfüllen, ist eine
wohlbekannte und entwickelte Technik. Die Fachleute sind in der Zubereitung von Futtermitteln erfahren, welche die
Tiere ernähren und die wirtschaftliche Situation in dem betreffenden Gebiet vorteilhaft nutzen, und sind durchaus
in der Lage, Futtermittel ohne weitere Belehrung zuzubereiten. Solche Futtermittel bestehen im allgemeinen aus
Kohlehydraten, Proteinen, Rauhfutteranteilen und anorganischen Salzen. In manchen Fällen werden dem Futter
auch kleine Mengen von wuchsfördernden Substanzen, zum
Beispiel Vitamine und Spurenminerale, zugesetzt.
Die folgenden Beispiele für Wiederkäuer-FutterZubereitungen
sollen lediglich typische Zubereitungen erläutern.
309827/1139
-·43 -
B e i s ρ i e 1 12
Lämmermastfutter', 45 % Rauhfutteranteil
Lämmermastfutter', 45 % Rauhfutteranteil
gelber Hais 39,00
Luzerneheu 45,00
Zuckerrohrme1as se 10,00
Sojabohnenölmehl 5,00
Dikalziumphosphat 0,50
Salz 0,35
Spurenmineral- und Vitaminvormischungen 0,15
100,00
Beispiel 13
Lämmermastfutter, 20 % Rauhfutteranteil
Lämmermastfutter, 20 % Rauhfutteranteil
gelber Mais 50,00
Zuckerrübentrester 15,00
Luzerneheu 20,00
Zuckerrohrmelasse 9,00
Sojabohnenölmehl 5,00
Dikalziumphosphat 0,50
Salz 0,35
Spurenmineral- und Vitaminvormischungen 0,15
100,00
3 09 827/1139
68,00 | (% Trocken Substanz) |
20,00 | |
ΙΟ,00 | |
0,75 | |
0,50 | |
Ο,5Ο | |
0,25 |
Beispiel 14
Rinderaufzucht- oder -winterfutter, hoher Rauhfutterantei1
Rinderaufzucht- oder -winterfutter, hoher Rauhfutterantei1
Maissilage, gut bestockt, 50 % Trockensubstanz
gemahlenes Weizenstroh
Soj abohnenölmehl Dikalziumphosphat
gemahlener Kalkstein Salz
Spurenmineral- und Vitaminvormischungen
100,00
Beispiel 15
Rindermastfutter, 10 % Rauhfutteranteil
Rindermastfutter, 10 % Rauhfutteranteil
Gerste 76,OO
Baumwollsamenhülsen 10,00
Baumwollsamenmehl 8,00
tierisches Fett 4,00
Dikalziumphosphat 0,50
gemahlener Kalkstein 0,75
Salz 0,50
Spurenmineral- und Vitamiηvormischungen 0,25
100,00
309827/1139
Die verbesserten Futtermittel nach der Erfindung enthalten wenigstens eine pansenwirksame Konzentration an A28695.
Pansenwirksam ist eine Konzentration, die dem Tier eine pansenwirksame Dosis zuführt, wenn es seine reguläre
tägliche Futterration verbraucht. Die pansenwirksamen Konzentrationen hängen selbstverständlich von dem Gewicht
des Tiers und der Futtermenge, die es täglich verbraucht, ab. Gewöhnlich liegt die pansenwirksame Konzentration
im Bereich von etwa 2,2 g A28695 pro Tonne Futter (2 g per ton) bisj etwa 220 g pro Tonne (200 g per ton) . Der bevorzugte
Bereich für die Konzentration an A28695 beträgt etwa 5,5 g pro Tonne (ig per ton) bis etwa 110 g pro Tonne Futter
(100g per ton). Bei Konzentrationen an A28695 innerhalb
dieser Bereiche erhalten die behandelten Tiere im allgemeinen
wirksame Dosen von A28695. Wie jedoch für den Fachmann ersichtlich ist, können in besonderen Fällen, zum'
Beispiel wenn die zu behandelnden Tiere außerordentlich kleine oder außerordentlich große Futtermengen im Verhältnis
zu ihrem Gewicht verbrauchen, Konzentrationen außerhalb der angegebenen Bereiche angemessen sein.
Die Methoden zum Einbringen von Antibiotica in Tierfuttermittel sind allgemein bekannt. Es ist üblich, eine konzentrierte
Wirkstoffvormischung als Rohmaterial für wirkstoffhaltige
Futtermittel zu bereiten. Die Eigenschaften der Vormischung gehen in den Eigenschaften des Futters auf,
das aus der Vormischung erzeugt wird. Deshalb wird die Zubereitung der Vormischung allein von der Zweckmäßigkeit
der Erzeugung von Futtermittel aus der Vormischung und von wirtschaftlichen Faktoren bestimmt. Die Natur des
aktiven Bestandteils der Vormischung und die biologische Wirkung des aktiven Bestandteils sind für die
Zubereitung der Vormischung unmaßgeblich. Die Vormischung
303327/1139
- 4b - ■■:-■
kann je nachdem, wie sich das Futter, das die gewünschte Konzentration an A28695 enthält, am zweckmäßigsten
zusammenmischen läßt, etwa 2,2 bis 880 g A28695/kg (1 - 400 g/pound) enthalten. Die Vormischungen können
entweder flüssig oder fest sein.
Die verbesserten Futtervormischungen nach der Erfindung, welche aufgrund ihres Gehalts an Antibioticum A28695
neu sind, werden in einem der üblicherweise verwendeten physiologisch annehmbaren Träger zubereitet. Zu flüssigen
Trägern, die zur Verwendung für die Vormischung geeignet sind, gehören Glycole, zum Beispiel Polyäthylenglycole mit
verschiedenem Molekulargewicht und Propylenglycol, inerte öle einschließlich pflanzlicher öle und hochraffinierter
Mineralöle und physiologisch annehmbare Alkohole, zum Beispiel Äthanol. Wasser oder wässriger Alkohol 1st ein
wirksamer flüssiger Vormischungsträger für viele der Formen von A28695. Zu festen Vormischungsträgern gehören beispielsweise
Vermiculit, Diatomeenerde, physiologisch annehmbare Tone wie Attapulgit und Montmorillonit und granulierte
oder gepulverte Futterkomponenten wie geschroteter Mais, Sojabohnenmehl, Luzernemehl, Reiskleie, Maiskolben, geschroteter
Weizen und Hafer und Abfälle der Kornverarbeitung.
Alle Methoden der Zubereitung, des Mischens und des Pelletisieren von Futtermitteln, welche normalerweise
für Wiederkäuerfutter angewandt werden, sind zur Herstellung von Futtermitteln, welche die erfindungsgemäß
verwendeten antibiotisehen Verbindungen enthalten, völlig
angemessen.
Es ist üblich, Nutztiere, einschließlich Wiederkäuer, während ihrer Lebenszeit mit verschiedenen wuchsförderndeη
Mitteln, krankheitsverhütenden Mitteln und Mitteln gegen Erkrankungen zu behandeln. Solche Wirkstoffe werden
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_· 47 -
häufig in Kombination angewandt. Die erfindungsgemäße
Methode kann in Kombination mit anderen Behandlungen durchgeführt werden. '
Wie gezeigt wurde, wird durch orale Verabreichung von A28695 die Produktion von Propionaten im Verhältnis zur
Produktion von Acetaten im Pansen vorteilhaft verändert. Die gleiche Behandlung nützt auch Tieren mit einem Magen,
bei denen im Cäcum faseriges pflanzliches Material fermentiert wird. Die Tiere mit einem Magen, die damit
gemeint sind, sind solche, welche faserige pflanzliche Nahrung verzehren und sie wenigstens teilweise durch
mikrobiologische Fermentation im Cäcum verdauen. Die Fermentation im Cäcum verläuft chemisch ähnlich wie die
Fermentation im Pansen.
Pferde, Schweine und Kaninchen sind beispielhaft für Tiere, die einen Teil ihres Futters durch Fermentation im Cäcum
verdauen, Die Gesamtfutterverwertung solcher Tiere wird bei oraler Verabreichung von A28695 aufgrund einer
vorteilhaften Änderung im Propionat/Acetat-Verhältnis verbessert. Pferde und Kaninchen sind beispielhaft für Tiere,
bei denen die Fermentation in Cäsum einen wichtigen Teil des gesamten Verdauungsprozesses bildet und bei denen
sich deshalb A28695 besonders günstig auswirkt.
309827/ti 39
Claims (13)
1. Antibioticum A28695A, eine weiße kristalline
Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 97-99 0C,
einem durch Massenspektrometrie bestimmten ungefähren Molekulargewicht von 834, einer ungefähren Eleraentarzusammensetzung
von 63,31 % Kohlenstoff, 8,83 % Wasserstoff und 28,03 % Sauerstoff, das in Form seines
Natriumsalzes eine titrierbare Gruppe mit einem pKa-Wert von 5,51, bestimmt durch elektrometrische Titration
in 66-prozentigem wässrigem Äthanol, hat, das in Form seines gemischten Natrium-Kalium-Salzes eine weiße
kristalline Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 161 - 165 0C ist, die unlöslich in Wasser, wenig löslich in Methanol und löslich in Dläthylather, Äthylacetat,
Aceton, Chloroform und Benzol ist, einen spezifischen Drehwert /alpha/£5von +14,0 ° (C=1, Methanol) hat,
als Lösung in Chloroform folgende unterscheidbare Banden im Infrarötabsorptionsspektrum aufweist: 3,1-3,3, 3,4, 3,47, 6,24,
6,84, 7,OO, 7,25, 7,37, 7,49, 7,68, 7,78, 8,1, 8,47, 8,61,
8,95, 9,11, 9,20, 9,42, 9,5, 9,80, 9,98, 10,24, 10,54». 10,87,
11,09, 11,5 und 11,66 Mikron und keine bezeichnende Absorption
im Ultraviolettgebiet des Spektrums zeigt.
2. Antibioticum A28695B, eine weiße kristalline Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 122- 124 0C, einem durch
Massenspektrometrie bestimmten ungefähren Molekulargewicht
von 846, einer ungefähren Elernentarzusammensetzung von 60,49 %
Kohlenstoff, 9,15 % Wasserstoff und 31,32 % Sauerstoff, das
in Form seines Natriumsalzes eine titrierbare Gruppe mit
309827/1139
BRD . - 49 -
einen pKa-Wert von 5,9, bestimmt durch elektrometrische
Titration in 66-prozentigem wässrigem Äthanol, hat,
das in Form seines gemischten Natrium-Kalium-Salzes eine weiße kristalline Verbindung mit einem Schmelzpunkt
von 170 - 172 0C ist, die unlöslich in Wasser, wenig löslich
in Methanol und löslich in Diäthylather, Äthylacetat,
Aceton, Chloroform und Benzol ist, einen spezifischen Drehwert /alpha/^ von +10,1 ° (C=1, 95-prozentiges
wässriges Äthanol) hat, als Lösung in Chloroform folgende unterscheidbare Banden in ihrem Infrarotspektrum aufweist:
3,0, 3,4, 3,47, 6,24, 6,85, 7,01, 7,26, 7,3, 7,68, 7,78, 8,1, 8,58, 8,82, 8,95, 9,11, 9,19, 9,45, 9,59, 9,82,
10,04, 10,28, 10,55, 11,10, 11,24 und 11,65 Mikron und keine bezeichnende Absorption im Ultraviolettgebiet des
Spektrums zeigt.
3. Verfahren zur Herstellung des Antibioticums Λ28695Α
nach Anspruch 1 und des Antibioticums A28695B nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Streptomyces
albus NRRL 3883 in einem Nährkulturmedium, das assimilierbare Quellen für Kohlenstoff, Stickstoff und anorganische
Salze enthält, unter submers-aeroben Fermentationsbedingungen gezüchtet wird, bis eine beträchtliche
Menge der Antibiotica A2.8695A und A28695B von dem
Mikroorganismus in dem Kulturmedium gebildet worden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß aus dem Kulturmedium eine Mischung der Antibiotica gewonnen wird und die gewonnene Antibioticum-Mischung in
die einzelnen Antibiotica A28695A und A28695B getrennt wird,
309837/1139
BRD - 50 -
5. Verfahren zur Erhöhung der Produktion an Propionaten im Verhältnis zu der Produktion an Acetaten im Pansen von
Wiederkäuern mit entwickelter Pansenfunktion, dadurch gekennzeichnet,
daß den Tieren auf oralem Wege eine pansenwirksame Menge an Antibioticum A28695A und/oder A28695B
bzw. ihrer physiologisch annehmbaren Salze verabreicht wird,
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antibioticum in einer Menge von etwa 0,02 mg/kg/Tag bis etwa 2 mg/kg/Tag verabreicht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Antibioticum das gemischte Natrium-Kalium-Salz
von A28695A an Rinder als Wiederkäuer verabreicht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß als Antibioticum das gemischte Natrium-Kalium-SaIz von A28695B an Rinder als Wiederkäuer verabreicht wird.
9. Futter zur Ernähung von Wiederkäuern mit entwickelter Pansenfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Kohlehydraten,
Proteinen, Rauhfutterbestandteilen, anorganischen Salzen und einer pansenwirksamen Konzentration an Antibioticum
A28659A und/oder A28695B bezw. ihrer physiologisch annehmbaren Salze besteht.
10. Futter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antibioticum in einer Menge von etwa 2,2 bis etwa 220 g
pro Tonne Futter (2 g per ton bis 200 g per ton) vorliegt.
30 9 8*7/1 139
3RD - 51 -
11. Futter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antibioticum das gemischte Natrium-Kalium-Salz von A28695A ist.
12. Futter nach Anspruch -9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,,
daß das Antibioticum das gemischte Natrium-Kalium-Salz
von A23695B ist.
13. Futtervormischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem physiologisch annehmbaren Träger und Antibioticum
A28695A und/oder A28695B bezw. ihren physiologisch annehmbaren Salzen besteht.
98 27/1139
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