DE2649604C2 - Neue antibiotische Substanz SF-1771-B, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents
Neue antibiotische Substanz SF-1771-B, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre VerwendungInfo
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Description
50
Die Erfindung betrifft eine neue antibiotlsche Substanz SF-1771-B (vgl. den Patentanspruch 1).
Durch Kultivieren eines neuen Stammes. Streptomyces toyocaensis SF-1771. in einem flüssigen Kulturmedium
unter aeroben Bedingungen wird eine neue antlbiotische Substanz SF-1771 gebildet, die aus der Fermentationsbrühe
durch Behandlung des Brühenfihrates mit einem synthetischen, adsorbierenden Harz zur Adsorption der
aktiven Verbindung und Eluleren des Harzes mit wäßrigem Alkohol oder wäßrigem Aceton und anschließende
chromatografische Reinigung isoliert werden kann. Sie ist ein kupferhaltiges Antibiotikum, das antibakteriell
Aktivität gegenüber bscherichia coli. Salmonella typhi.
Pseudomonas aeruginosa. Staphylococcus aureus und Bacillus subiilis zeigt. Die Entfernung der Kupierkomponente
aus der Substanz SF-1771 durch Behandlung mit
Schwefelwasserstoff, einem Alkalimetallsulfid oder einem Kupfer chelatierenden Mittel ergibt die erfindungsgemäße
antibiotische Substanz SF-1771-B. welche keine KunlerkoniDonente enthält und eine ebenso hohe
60 Bedingungen für eine ausreichende Zeit zur Bildung
und Ansammlung der Substanz SF-1771, die folgende Parameter aufweist: blau gefärbte Verbindung in Form
eines amorphen Pulvers, welches basisch und löslich in Wasser ist und eine antibakierielle Aktivität zeigt,
deren Hydrochlorid sich langsam nach braun bei 1850C verfärbt und sich bei 208° C unter Schäumen
zersetzt, deren Hydrochlorid in Wasser leicht löslich ist. in Methanol löslich ist. in Äthanol und Butanol
gering löslich ist, jedoch in den anderen, organischen Lösungsmitteln unlöslich ist, deren Hydrochlorid bei
den Reaktionen .~ U Ninhydrin-Reagens, Ehrlich-Reagens,
KaliuT-permanganatreagens. Greig-Leiback-Reagens.
KaKumpermanganatreagens. Greig-Leiback-Reagens posiliv ist und bei der Reaktion mit Sakaguchi-Reagens
negativ ist. deren Hydrochlorid ein Molekulargewicht von etwa 1600. bestimmt nach der Barger-Methode,
aufweist und bei der Elementaranalyse folgende Werte ergibt: C = 38.70",.. H = 5.42%. N =
13.03%, O = 29,62%. S = 3.62%. Cl = 6,07%, ünd Cu =
3,53% (gemessen durch Atomabsorptionsspektroskopie), deren Hydrochlorid charakteristische Absorptionsspitzen
bei 248 nm (E1^n,= 146) und bei 282 bis
284 mm (EJ^n, = 106 Im UV-Absorptionsspektrum,
aufgelöst in Wasser, zeigt und charakteristische Absorptionsbanden,
wie sie in der Fig. 2 gezeigt sind, im
IR-Absorptionsspektrum, als Tablette in Kaliumbromid, aufweist, und außerdem das Hydrochlorid ein
Gradienieneluiionsmuster auf einem Ionenaustauschergel-Filtrationsmlttel
im Vergleich zu dem Elutionsmuster von Ammoniumformiat aufweist, wie
es In der Fig. 3 dargestellt ist. in dem Kulturmedium
gezüchtet wird, diese antibiotische Substanz mit Schwefelwasserstoff einem Alkalimetallsulfid oder
einem Kupfer chelatlerenden MIttel zur Entfernung des Kupferbestandteils aus dem Molekül der Substanz
SF-1771 behandelt wird, wobei die Fig. 2 und 3 Bestandteil
dieses Anspruchs sind.
3. Verwendung der Substanz SF-1771-B oder eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes
hiervon gemäß Anspruch I als antibakierielles Mittel
oder als Antitumormittel.
antibakterielle Aktivität, jedoch eine geringere Toxizitäl
als die Substanz SF-1771 zeigt (vgl. den Patentanspruch 2).
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Substanz SF-1771-B, wie sie im Patentanspruch 3 angegeben
ist.
Eine große Vielzahl von pathogenen Mikroorganismen,
wie Bakterien und Pilzen, sind die Verursacher von Krankheiten bei Menschen. Tieren und Pflanzen.
Obwohl eine Anzahl von Antibiotika entwickelt wurde,
von denen einige eine hohe antimikrobielle Aktivität
gegenüber einem oder mehreren pathogenen Mikroorganismen zeigen, besteht dennoch ein liedarf für wirksamere
Mittel zur Bekämpfung /ahlreicher durch diese Mikroorganismen hei Menschen. Tieren und l'lhni/en
hervorgerufener Krankheilen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Antibiotikums, das als antibakterielles Mittel für die therapeutische
Behandlung um bakteriellen Infektionen bei Menschen und Tieren und/oder /ur Sterilisation son chi-
rurgischen Materialien und Instrumenten vorteilhaft is!, sowie eines Verfahrens zur Herstellung dieses neuen
Antibiotikums.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es wurden ausgedehnte Untersuchungen
unternommen, um das neue und vorteilhafte Antibiotikum herzustellen. Es wurde gefunden, daß beim
Kultivieren eines neuen Stammes der Gattung Streptomyces, der aus einer in Tada-u-mi-cho, Takehara Cita,
Hiroshima Prefecture, Japan, gesammelten Bodenprobe isolier! wurde, in einem Kulturmedium unter aeroben
Bedingungen eine eine antibakteriell Aktivität gegenüber
gram-negativen und gram-positiven Bakterien zeigende Substanz gebildet und in der Kultur angesammelt
sich bei 212° C unter Schäumen. Das Hydrochlorid ist in Wasser leicht löslich, löslich in Methanol, gering löslich
in Äthanol und Butanol jedoch unlöslich in den anderen organischen Lösungsmitteln. Das Hydrochiorld ist bei
den Reaktionen mit Ninhydrlnreagens, Ehrlich-Reagens, Kaliumpermanganatreagens und Greig-Leiback-Reagens
positiv, und es 1st bei der Reaktion reit Sakguchi-Reagens negativ. Das Hydrochlorid zeigt ein Molekulargewicht
von etwa 1600, gemessen nach der Barger-Methode und eine spezifische, optische Drehung [z]ff = -18,4° (c =
1, H,O). Das Hydrochlorid der-Substanz zeigt eine Elementaranalyse
von: C = 41,365b, H = 5,53%, N = 14,19%, S = 3,64% und O = 28,93%. Das Hydrochlorid zeigt eine
charakteristische Absorptionsspitze bei 288 bis 290 nm
wird. Es war nun möglich, diese antibakterielle Substanz 15 (E1 c'm = 84) im UV-Absorptionsspektrum, aufgelöst in
aus der Kultur zu isolieren und sie zu reinigen. Als
Ergebnis der chemischen, physikalischen und mikrobiellen Eigenschaften dieser isolierten Substanr wurde bestätigt,
daß diese antibiotisch wirkende Substanz ein neues Antibiotikum ist, das sich von jedem der bekannten
Antibiotika unterscheidet. Dieses neue Antibiotikum wurde daher als Substanz SF-1771 bezeichnet. Sie ist eine
blaugefärbte Verbindung in Form eines amorphen Pulvers, das basisch ist, in Wasser löslich ist und eine antibakterielle Aktivität zeigt. Das Hydrochlorid verfärbt
sich langsam bei 185° C nach braun und zersetzt sich bei
208" C unter Schäumen, das Hydrochlorid ist in Wasser leicht löslich, löslich In Methanol, gering löslich in Äthanol
und Butanol, jedoch unlöslich in den anderen organi-Wasser, und es zeigt charakteristische Absorptionsbanden, wie sie in der Fig. 5 der Zeichnung gezeigt sind,
im IR-Absorptlonsspektrum In Tablettenform In Kaliumbromid,
weiterhin zeigt es ein Absorptionsspektrum der protonenmagnetischen Resonanz, wie es in Fig. 6 der
Zeichnung wiedergegeben ist, aufgelöst in Deuterowasser. Die Erfindung betrifft weiterhin ein pharmazeutisch
annehmbares Säureadditionssalz der Substanz SF-1771-B.
Beispiele für pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze der Substanz SF-1771-B sind die gleichen, wie
sie zuvor für die Substanz SF-1771 beschrieben wurde.
Diese Säureadditionssalze der Substanz SF-1771-B wie
auch der Substanz SF-I 771 können durch Umsetzung der
sehen Lösungsmitteln. Das Hydrochlorid ist positiv bei 30 Substanz SF-1771-B oder der Substanz SF-177] in Form
den Reaktionen mit Ninhydrinreagens, Ehrlich-Reagens, der freien Base mit einer pharmazeulisch annehmbaren
Kaliumpermanganatreagens, Greig-Leiback-Reagens und es ist negativ bei der Reaktion mit Sakaguchi-Reagens.
Das Hydrochlorid zeigt ein Molekulargewicht von etwa 1600, bestimmt nach der Barger-Methode, und ergibt bei
der Elementaranalyse: C = 38,70%, H = 5,42%, N = 13.03%. O = 29,62%, S = 3,62%, Cl = 6,07% und Cu =
3,53% (gemessen durch Atomabsorptionsspektroskopie). Das Hydrochlorid zeigt charakteristische Absorpllonsspitzen
bei 248 nm (E\\.m = 146) und bei 282 bis 284 nm
(Ej cm = 106) im UV-Absorptionsspektrum in Wasser und
es zeigt charakteristische Absorptionsbanden, wie sie in der Fig. 2 der Zeichnung gezeigt sind, bei dem IR-Säure
wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure oder Essigsäure in Lösung in Wasser bei
Umgebungstemperatur in bekannter Weise hergestellt werden.
Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung sind
Fig. 1 ein UV-Absorptionsspektrum des Hydrochlorides der Substanz SF-1771 in Wasser.
Fig. 2 ein IR-Absorptionsspektrum des Hydrochlorides
der Substanz SF-1771 in Tabellenform in Kaliumbromid.
Fig. 3 Muster der Gradientenelution der Substanz SF-1771
und hiermit in Beziehung gesetzte Antibiotika bei
Beispiele pharmazeutisch annehmbarer Säureadditions- 45 der Chromatografie auf einem Ionenaustauscher-gel-filsalze
der Substanz SF-1771 umfassen das Hydrochlorid. trationsmittel (CM-Sephadex C-25) (H*) im Vergleich zu
Sulfat, Nitrat, Phosphat. Acetat. Maleat, Fumarat. Succi-
Absorptionsspektrum als Tablette In Kaliumbromid.
nat, Tartrat, Oxalat, Citrat, Methansulfonat, Äthansulfonat und dergleichen.
Weilerhin wurde gefunden, daß die in dem Molekül
der Substanz SF-1771 vorhandene Kupferkomponente, wenn die Substanz SF-177I mit Schwefelwasserstoff oder
einem Alkalimetallsulfid, wie Natriumsulfid, ?n Lösung
in Wasser behandelt wird, hieraus in Form von Kupfersulfid entfernt wird, so daß eine weitere neue Substanz
gebildet wird, welche die Kupferkomponente nicht enthält jedoch eine ebenso hohe antibakterielle Aktivität mit
geringerer Toxizität als die Substanz SF-1771 selbst zeigt.
Es wurde gefunden, daß die Substanz SF-1771-B ebenfalls
eine Antitumorakilvltät aufweist. Diese neue Substan/ uurde als Substanz SF-1771-B bezeichnet.
Gegensüind der Erfindung ist daher als neues und vorteilhaftes
Antibiotikum die Substanz SF-1771 -B, eine farblose oder schwach gelb gefärbte Verbindung in Form
eines amorphen Pulvers, welches basisch ist, in Wasser b5
löslich ist und eine antibakteriell Aktivität und eine
Antitumoraktivität zeigt. Das Hydrochiorld hiervon verfärbt sich bei 180" C langsam nach braun und zersetzt
dem Elutionsmuster von Ammoniumformiat.
Fig. 4 ein UV-Absorptionsspekrum des Hydrochlorids der Substanz SF-1771-B in Wasser.
Fig. 5 ein IR-Absorptionsspektrum des Hydrochlorids der Substanz SF-1771-B als Tablette in Kaliumbromid.
Fig. 6 ein Absorptionsspektrum der protonenmagnetischen
Resonanz des Hydrochlorids der Substanz SF-1771-B in Deuterowasser, gemessen bei 100 MHz.
Das Hydrochlorid der Substanz SF-1771 zeigt die folgenden
physikalischen und chemischen Eigenschaften:
(1) Aussehen: blau gefärbtes, amorphes Pulver
(2) Zersetzungstemperatur: Verfärbung nach braun erfolgt langsam bei 185" C und däe Zersetzung tritt
bei 208" C unter Schäumen auf.
(31 Elementaranalyse: Das Hydrochlorid der Substanz SF-1771 enthält die Elemente Kohlenstoff. Wasserstoff,
Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel. Kupfer und Chlor und ergibt bei der Analyse folgendes Ergebnis:
C = .18,70",,, H = 5.42",,. N = 13,03",,, 0 -- 29.62",,.
S = 3.62",,, Cl = 6,07",, und Cu = 3,53%. (gemessen durch Atomabsorntionssoektroskoiiie).
(4) UV-Absorptionsspektrum: Das UV-Spektrum des Hydrochlorlds der Substanz SF-1771, gemessen In
wäßriger Lösung, ist in der Fig. 1 dargestellt und zeigt Absorplionsspitzen bei 248 ηιμ (Kun, = 146)
und bei 282 bis 284 ηιμ (Eun, = 106).
(5) IR-Absorptionsspektrum: Das IR-Spektruni des
Hydrochlorids der Substanz SF-1771 In Form der
Kaliumbromidlableltc ist in der Fig. 2 dargestellt.
(6) Molekulargewicht: Das Molekulargewicht beträgt
etwa 1600, gemessen nach der Barger-Methode, und es wird angenommen, daß ein einzelnes Kupleratom
pro Molekül der Substanz SF-1771 vorhanden ist.
(7) Löslichkeit: leicht löslich in Wasser, löslich in Methanoi, gering iösiich in Aihanol und Buianüi,
jedoch unlöslich in den anderen organischen Lösungsmitteln.
(8) Farbreaktion: positiv gegenüber Ninhydrin-, thrlich-,
Kaliumpcrmanganat- und Greig-Leiback-Reagenzlen;
negativ gegenüber Sakaguchi-Reagens.
(9) Stabilität: stabil in neutralen und sauren Medien, jedoch relativ instabil in alkalischen Medien.
(10) Rf-Weri: Bei der Dünnschichtchromatografie auf
Kieselerde (Kieselgcl 60 l··".*, ergibt das Hydrochloric]
der Substanz SF-1771 einen einzelnen Fleck bei den in der folgenden Tabelle I gezeigten Rf-Werten.
Entwicklerlösunesmittel
Rf-Wert
Propylalkohol-Pyridin-Essigsäure-Wasser 0,76
(15 : 10 : 3 : 12 in Volumen)
Methanol-10°/oiges wäßriges Ammonium- 0,57 acetat-10%iges wäßriges Ammoniak
(10 : 9 : 1 in Volumen)
10%iges wäßriges Ammoniumacetat- 0,68
Methanol (1 : 1 in Volumen)
10%iges wäßriges Ammoniumacetat- 0,54
Methanol (1 : 2 in Volumen)
(11) Rf-Wcrt: Bei der Papierchromatografie (aufsteigende
Methode) erscheint der einzelne Fleck bei den in der folgenden Tabelle II angegebenen Rl-Wericn:
30
Entwicklerlösungsmittel
Rf-Wert
wassergesättigtes n-Butanol | 0 |
3%iges wäßriges Ammoniumchlorid | 0,71 |
(in Gewicht) | |
Phenol-Wasser (3 : 1 in Volumen) | 0,69 |
Aceton-Wasser (1 : 1 in Volumen) | 0,09 |
n-Butanol-Methanol-Wasser | 0,06 |
(4 : 1 : 2 in Volumen) | |
Benzol-Methanol (4 : 1 in Volumen) | 0,02 |
Wasser | 0,07 |
(12) Optische Drehung: Die Bestimmung der spezifischen, optischen Drehung Ist mit der D:Strahlung
als Folge der blauen Färbung der Lösung des Hydrochlorldes der Substanz SF-1771' unmöglich.
(13) Elutlonsmuster: Die Flg. 3 zeigt die Muster der
Gradlentenelutlon des Hydrochlorldes der Substanz SF-1771 und hiermit In Beziehung gesetzter Antibiotika
bei der Elutlon aus einem Ionenaustauschergelflltratlonsmlttel (CM-Sephadex C-25) In der H*-
Form, entwickelt mit 0 bis l,0M Ammoniumformlat
als Elutlonsmlttel. Jedes Eluat wurde als 5-ml-Fraktlon
gesammelt, und die optische Dichte jeder Fraktion wurde bestimmt. Der Unterschied zwischen
den bestimmten Werten der optischen Dichte jeder Fraktion und des gemessenen Wertes der optischen
Dichte des reinen Elutlonsmittels wurde als Werte Δ OD auf der Ordinate, bezogen auf die
Nummer des Röhrchens für jede Fraktion, aufgetragen auf der Abszisse, wie in der FI g. 3 dargestellt,
aufgetragen. Die mit der neuen Substanz In Beziehung
gesetzten, untersuchten Antibiotika waren Bleomyclne, Victomycln und Platomycin A und B
für Vergleichszwecke. Aus diesen Elutlonsmustern Ist ersichtlich, daß das Hydrochlorld der Substanz
SF-1771 später als Bleomycin Bj jedoch etwas
schneller als Bleomycin Ba, Victomycln und Platomycin A eluiert wird.
Die neue Substanz SF-1771 zeigt ein antibakteriell Spektrum, wie es in der folgenden Tabelle III angegeben
ist. Die minimalen Hemmkonzentrationen (MIC) der Substanz SF-1771 gegenüber verschiedenen Mikroorganismen
wurden nach der bekannten Brühenveruünnungsmeihode derart bestimmt, daß die Bestimmung
nach einer bei 37" C während 18 Stunden durchgeführten Inkubation unter Verwendung eines Herzlnfusionsagars
als Inkubationsmedium durchgeführt wurde.
Antibakterielles Spektrum der Substanz SF-1771
Testmikroorganismen
MIC (\i%lm\)
40 Escherichia coli
Escherichia coli K-12-R
Salmonella typhi
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus 209P
Bacillus subtilis PCI-219
Escherichia coli K-12-R
Salmonella typhi
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus 209P
Bacillus subtilis PCI-219
0,39
0,39
< 0,2
25
3,12
1,56
0,39
< 0,2
25
3,12
1,56
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle III entnehmen
läßt, zeigt die neue Substanz SF-1771 eine hohe antibakterielle Aktivität gegenüber gram-positiven und
gram-negativen Bakterien, wobei sie eine bemerkenswert hohe antibakterielle Aktivität gegenüber den gram-negativen
Bakterien aufweist.
Weiterhin wurde gefunden, daß die Substanz SF-1771 ebenfalls eine Antipllzaktivität gegenüber verschiedenen
Pilzen zeigt. Die minimalen Hemmkonzentrationen der
Substanz SF-1771 gegenüber verschiedenen Pilzen wurden nach der bekannten Brühenverdünnungsmethode in
der Welse bestimmt, daß die Bestimmung nach der Durchführung der Inkubation bei 28° C während drei
Tagen unter Verwendung eines Sabouraud-glucoseagars als Inkubationsmedium durchgeführt wurde. Für Trichophyton
asteroides und Asperglllus fumigatus war die Inkubationszeit jedoch fünf Tage. Das Antipilzspektrum
der Substanz SF-1771 ist in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.
Antipilzspektrum der Substanz SF-1771
ihismen MIC ^g/ml)
Candida albicans
Candida krusei
Candida krusei
> 100
12,5
12,5
Candida parapsilosis | 50 |
Candida stellatoidea | 100 |
Candida tropicalis | > 100 |
Cryptococcus albidus | 0,78 |
Cryptococcus laurentii | 6,25 |
Cryptococcus neoformans 301 | 0,78 |
Cryptococcus terreus | 0,78 |
Cryptococcus uniguttulatus | 3,13 |
Pichia spartinae | 12,5 |
Saccharomyces cerevisiae | 12,5 |
Trichophyton asteroides | 6,25 |
Aspergillus fumigatus
1,56
15
20
25
Weiterhin wurde gefunden, daß die Substanz SF-1771 zur Behandlung von Trlchophytonsinfektionen bei Tieren
wirksam ist. So wurden sechs Gruppen von Testtieren, wobei jede Gruppe aus zehn Meerschweinchen
vom Hartley-Stamm (männlich, erwachsen, Gewicht 310 bis 400 g) bestand, mit Trichophyton asteroides In solcher
Welse geimpft, daß der Pelz von vier Bereichen der Haut auf dem Rücken eines jeden Tieres weggeschnitten
wurde, daß diese Hautfiächen mit Sandpapler abgerieben wurden und dann hierauf eine wäßrige Suspension des
Mycels von Trichophyton asteroides aufgetragen wurde. Zwei Tage nach dem Impfen wurde eine Lösung von
1 Gew.-9b der Substanz SF-1771 in Äthanol auf die beimpften Hautbereiche einmal am Tag während neun
Tagen zur therapeutischen Behandlung der Trlcnophy- *o
ton-Infektion aufgebracht. Bei der Kontrollgruppe der Testtiere wurde lediglich wäßriges 70%lges Äthanol auf
die beimpften Hautbereiche in der gleichen Welse wie zuvor aufgetragen. Nach dieser Behandlung wurden die
Tiere getötet und aus den so behandelten Hautfiächen wurden drei Stücke (3x3 mm) der Haut ausgeschnitten,
diese wurden anschließend auf einer Platte von Agarkulturmedium bei 27° C für drei Tage Inkubiert. Die mikroskopische
Betrachtung zeigte, daß kein Wachstum des Pilzes auf allen Hautstücken beobachtet werden konnte,
welche aus den mit der neuen Substanz SF-1771 behandelten Hautfiächen ausgeschnitten worden waren, während das Wachstum des Pilzes auf praktisch allen Hautstücken beobachtet werden konnte, die aus den Hautfiächen der lediglich mit dem wäßrigen Äthanol behan-
delten Kontrolltieren ausgeschnitten worden waren.
Zur Bestimmung der akuten Toxlzität der Substanz SF-1771 wurden Lösungen, welche 6,25 mg bis 50 mg der
Substanz SF-1771 pro 0,2 ml Isotonischer Natriumchloridlösung enthielten. Intravenös mit einer Dosis von
0,2 ml pro Maus bei mehreren Gruppen von Mäusen injiziert, wobei jede Gruppe aus fünf Mäusen vom ICR-Stamm (männlich, erwachsen. Gewicht im Durchschnitt
20 g) bestand.
Sieben Tage nach dieser intravenösen Injektion wurde bestimmt, daß die Prozentsätze der Anzahl der toten
Mäuse, bezogen auf die Gesamtanzahl der untersuchten Mäuse, 100%, 100%, 60% und 20% bei den Dosiswerten
von 50 mg/kg, 25 mg/kg, 12,5 mg/kg bzw. 6,25 mg/kg der Substanz SF-1771 pro Maus lagen. Es kann daher
nicht gesagt werden, daß die Substanz SF-1771 nichttoxisch Ist, jedoch Ist sie dennoch zur Sterilisation von chirurgischen
Materlallen und Instrumenten wie auch von anderen Einrichtungen, Apparaturen und Stellen, weiche
steril gehalten werden sollen, vorteilhaft. Die Substanz SF-1771 kann ebenfalls als antibakteriell Mittel für
externe Anwendungen verwendet werden. Für diese Zwecke kann die Substanz SF-177^ In Form einer wäßrigen
Lösung formuliert werden, welche 0,01 bis 0,1 Gew.-<>t,
der Substanz SF-1771 oder eines Säureadditionssalzes hiervon enthält.
Es wurde ein Vergleich zwischen der Substanz SF-1771
und bekannten, wasserlöslichen, basischen Antibiotika durchgeführt. Als wasserlösliches basisches Antibiotikum,
welches einen Kupferbestandleil enthält, sind Phleomycin (T. Ikekawa et al., »Journal of Antibiotics« Ser.
A. Vol. 17, [1964] S. 194) Bleomycine (H. Umezawa et
al., »Journal of Antibiotics«, Ser. A. Vol. 19 [19661, S. 200), Zorbamycin und Zorbonomycln B. C (A. D.
Argoudellset al., »Journal of Antibiotics« Vol. 24 [1971].
S. 543), die Substanzen YA-56-X. Y A-56-Y (Y. Ito et al., »Journal of Antibiotics« Vol. 24 [197I), S. 727), Victomycin
(T. Nara et al., »Journal of Antibiotics« Vol. 28 [1975], S. 366). Platomycin A, B (T. Nara et al., »Journal
of Antibiotics« Vol. 28 [1975], S. 662), die Substanz SS-70-A (japanische Patentanmeldung 86 034/1974) und die
Substanz SS-70-B (japanische Patentanmeldung 86 035/1974) bekannt. Alle diese bekannten, kupferhaltigen
Antibiotika zeigen zwei Absorptionsspllzen, d. h. die erste bei 243 bis 246 nm und die zweite bei 290 bis
303 nm in ihrem UV-Absorptionsspektren. Jedoch können Bleomycine und Phleomycin voneinander unterschieden
werden und sie können weiterhin von den ancjeren, bekannten kupferhaltigen Antibiotika unterschieden
werden. Im Gegensatz dazu zeigt die neue Substanz SF-1771 die erste Absorptionsspitze bei 248 nm und
die zweite bei 282 bis 284 nm in ihrem UV-Absorptionsspcktrum, was anzeigt, daß die Lage der Absorptionsspitzen
der Substanz SF-1771 von der Lage der Absorptionsspitzen der zuvor genannten, bekannten, wasserlöslichen
und basischen, kupferhaltigen Antibiotika deutlich verschieden ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,
daß die neue Substanz SF-1771 ein wasserlösliches und basisches Antibiotikum vom Peptldtyp ist, daß
sie sich jedoch von allen bekannten, wasserlöslichen und basischen, kupferhaltigen Antibiotika, wie sie zuvor
genannt wurden, unterscheidet. Daher ist die Substanz SF-1771 eine neue, antlbiotisch wirkende Verbindung,
die von jedem der bekannten Antibiotika vom Bleomycin- und Phleomycintyp verschieden ist.
Die neue Substanz SF-Π71 kann durch Kultivieren
eines Stammes der Gattung Streptomyces hergestellt werden, wobei dieser Stamm aus einer in Tada-u-mi-cho,
Takehara City, Hiroshima-Prefecture, Japan gesammelten Bodenprobe, wie zuvor beschrieben, isoliert wurde,
und dieser Stamm als Stamm SF-1771 bezeichnet wurde. Das Kultivieren bzw. Züchten kann unter aeroben Bedingungen in gleicher Welse wie bei der Herstellung von
bekannten Antibiotika durch Kultivieren von bekannten Stämmen der Art Slreptomyces durchgeführt werden.
(I) Morphologisch? Beobachtung:
Luftmycel wird stark auf Glyzerln-Asparagin-asar,
Stärkeagar, Hafermehlagar, Hefe-Malz-agar und Tyroslnagar gebildet und die Bildung von Sporen 1st häufig.
Das Mycel bildet einfüßlge Zweige, bildet jedoch keine
Quirle.
Das Luftmycel trägt Spiralen an seiner Spitze. Eine Bildung von speziellen Strukturen wie Sclerotium wurde
nicht beobachtet. Die elektronenmikroskopische Beobachtung zeigt, daß die Oberflächenstruktur der Sporen
stachelig Ist. Die Sporen besitzen eine elliptische bis
ovale Gestalt und messen normalerweise 0,8 bis 1,1 Mikron mal 1,2 bis 1,4 Mikron. Reife Sporenketten mit
mehr als 10 Sporen pro Kette werden üblicherweise gebildet.
10
(II) Kulturmerkmale auf verschiedenen Kulturmedien:
Die Kulturmerkmale sind In der folgenden Tabelle V zusammengestellt. In der folgenden Tabelle beruhen die
in eckigen Klammern angegebenen Beschreibungen der Farben auf der Norm von »Color Harmony Mannual of
Container Corporation of America«.
Kulturmedium
Wachstum, Farbe der Rückseite Luftmvcel
lösliches Pigment
Saccharosenitratagar
dünnes Wachstum farblos schwach gelb
Glucose-Asparagin-agar
Glyzerin-Asparagin-agar gutes Wachstum,
schwach gelb Stärkeagar
Hafermehlagar
Hefe-Malz-agar
Hefe-Malz-agar
Tyrosinagar
gutes Wachstum, schwach gräulich-gelb
gutes Wachstum, gräulich-gelb
gutes Wachstum, blaßgelb bis gelb
gutes Wachstum, gräulich-gelb
gering, weiß bis keines
grau-weiß
bräunlich grau [3ge] keines
häufig, grau [2fe] keines
häufig, hell-gelblich- keines braun [4ig]
häufig, hell-gelblich- keines braun [4ig]
baumwollartig keines
häufig, schwach
bräunlich-grau
blaßgrau keines
[2dc]
Anmerkung: Die Inkubationstemperatur betrug im allgemeinen 28" C. falls nichts anderes angegeben ist.
(Ill) Physiologische Eigenschaften:
(1) Temperaturbereich des Wachstums: Der Stamm SF-1771
wächst in einem Temperaturbereich von 20 bis 38" C auf Hefe-Malz-agarmediuni.
(2) Verflüssigung von Gelatine: Gelatine wird langsam durch die Inkubation bei 20" C für 21 oder mehr
Tage verflüssigt.
(3) Hydrolyse von Stärke: positiv (bei 28"C)
(4) Koagulation von Magermilch: negativ (bei 28" C und 37"C)
(5) Peptonisierung von Magermilch: positiv (bei 28" C und 37"C)
(6) Chromogenitat: negativ
(IV) Verwertung von Kohlenstoffquellen (geschätzt in Pridham-Gottlleb-Agarmedium, inkubierl bei 28° C):
(1) Verwertbar: D-Glucose, D-Fructose, D-Mannit, I-Inosit.
(2) nicht verwertbar: Saccharose, Rhamnose. Raffinose,
L-Arabinose, D-Xylose.
Die oben angegebenen Eigenschaften des Stammes SF-1771 können wie folgt zusammengefaßt werden.
Der Stamm SF-1771 gehört zur Gattung Streptomyces und das Luftmycel bildet Spiralen an seiner Spitze und
die Oberflächenstruktur der Sporen Ist stachelig. Der Stamm SF-1771 zeigt ein gutes Wachstum auf verschiedenen
Kulturmedien, und die Färbung der Rückseite des Wachstums Ist blaßgelb bis gräulich-gelb und nicht
unterscheidungskräftig gefärbt. Das Luftmycel besitzt eine graue bis braune Farbe und es wird auf keinem Kulturmedium
ein lösliches Pigment gebildet.
Der Stamm SF-1771 wurde als Streptomyces sp SF-1771 bezeichnet und bei der »American Type Culture
Collection«. Washington D. C. LiSA unter der Nummer ATCC 31248 hinterlegt.
Als bekannte Arten, die dem Stamm SF-1771 ähnlich
sind, können Streptomyces toyocaensis, Streptomyces natalensis, Streptomyces fasiculatus und Streptomyces
albulus genannt werden.
Im Hinblick auf die Beschreibungen im ISP (International Strcptornyccs Project), vvcrir, auf die Aufsätze in
»International Journal of Systematic Bacteriology« Vol. 18 [1968], S. 108 bis 110 und S. 174 bis 176 und"Vol. 22
[1972], S. 271 bis 273 und S. 323 bis 326 Bezug genommen wird, können diese vier Arten von dem Stamm SF-1771
in ihren morphologischen Eigenschaften und Kulturmerkmalen nicht unterschieden werden. Daher wurde
ein unmittelbarer Vergleich zwischen den Typenkulturen dieser vier bekannten Arten und dem Stamm SF-1771
durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß der Stamm SF-1771 der Art Streptomyces toyocaensis unter
den zuvor genannten vier Arten am nächsten kommt und von den restlichen, drei bekannten Arten untersuieidbar
ist. Ein genauerer Vergleich zeigt, daß der Stamm SF-1771 mit der Typenkultur von Streptomyces
toyocaensis in zahlreichen Eigenschaften kolnzidiert, daß er von diesem Stamm jedoch hinsichtlich der in der folgenden
Tabelle VI angegebenen Merkmale unterscheidbar ist.
Merkmale
Stamm Typenkultur von
SF-1771 Streptomyces
toyocaensis
auf Hafermehlagarmedium:
Farbe der Rückseite gräulich-gelb gelb bis
des Wachstums bräunlich-gelb
lösliches Pigment keines blaßgelb auf Nähragarmedium:
Luftmycel baumwollartig, gering
gebildetes Substanz Toyocamycin
Antibiotikum
SF-1771
Der Stamm SF-1771 koinzldiert daher hinsichtlich seiner
Haupteigenschaften mit Streptomyces toyocaensis, obwohl eine Unterscheidung bei weniger wichtigen
Merkmalen beobachtet wird. Daher erscheint es vernünftig, daß der Stamm SF-1771 als ein neuer Stamm der
bekannten Art Streptomyces toyocaensis identifiziert wird. Daher wird der Stamm SF-1771 jetzt als Streptomyces
toyocaensis SF-1771 bezeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Substanz SF-1771-B wird der Stamm Streptomyces
toyocaensis SF-177i In an sich bekannter Weise
unter aeroben Bedingungen in einem Kulturmedium jo gezüchtet werden, welches Nährstoffe, nämlich durch
gewöhnliche Mikroorganismen assimilierbare Quellen für Kohlenstoff und Stickstoff enthält. Als Nährstoffe können
beliebige der bekannten Nährsubstanzen verwendet werden, welche üblicherweise bei dem Züchten der
bekannten Stämme von Streptomyces verwendet wurden. Beispielsweise sind Glucose, Saccharose, Stärke, Glyzerin.
Stärkesirup. Melassen, Sojabohnenöl und dergleichen als Kohlenstoffquelle brauchbar. Sojabohnenmehl, Weizenkeime.
Fleischextrakt, Pepton, getrocknete Hefe, Maisqueliwasser, Ammoniumsulfat, Natriumnitrat und
dergleichen sind als Stickstoffquelle brauchbar. Gegebenenfalls können anorganisch; Salze wie Calciumcarbonat.
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Phosphate und dergleichen zu dem Kulturmedium zugesetzt werden. Weiterhin
können dem Kulturmedium solche organische und anorganische Materialien zugesetzt werden, welche
das Wachstum des die Substanz SF-1771 bildenden Stammes unterstützen und die Bildung der Substanz SF-1771
fördern. Zu dem Kulturmedium kann Kupfersulfat zugesetzt werden, jedoch ist die Zugabe einer Kupferverbindung
zu dem Kulturmedium nicht unbedingt erforderlich, da eine Spur von Kupfer genügt, welche in
natürlicher Weise in den Nährsubstanzen natürlichen Ursprungs, die in dem Kulturmedium verwendet werden,
von dem Stamm SF-1771 als Kupferquelle zur Bildung der Substanz SF-1771, das ein kupferhaltiges Antibiotikum
!st, verwertet wird. ■
Als Methode zur Kultivierung des Stammes SF-1771 wird vorteilhafterweise die submerse Kultivierung in
ähnlicher Weise wie bei den allgemeinen Verfahrenswelsen
zur Herstellung von bekannten Antibiotika angewandt. Die Kultivierung bzw. das Züchten wird unter
aeroben Bedingungen und bei einer Inkubationstemperatur in einem Bereich von 25° C bis 35° C durchgeführt
werden. Für die technische oder labormäßige Herstellung der Substanz SF-1771 wird es oft bevorzugt, die Kultivierung
bei einer Temperatur In der Nähe von 28° C durchzuführen. Unter diesen Kultivierungsbedingungen
erreicht die Konzentration der Substanz SF-1771 In der Kulturbrühe ein Maximum am Ende von 2 bis 8 Tagen
der Fermentation, entweder bei einer Schüttelkultlvierungsmethode
oder bei einer Tankkultlvierungsmclhode.
Für die Untersuchung dir neuen Substanz SF-1771 kann die folgende Untersuchungsmethode angewandt
werden: Als Untersuchungskulturmedium wird ein 0,5% Polypepton, 0,3% Fleischextrakt und 1.5% Agar (pH =
7,0) enthaltendes Medium verwendet. Als Untersuchungsstamm wird Escherlchia coii NIHJ verwendet. Bei
dieser Untersuchungsmethode kann bei einer Konzentration von 25 bis 5 ng/ml der Substanz SF-1771 die Beziehung
zwischen dem Logarithmus der Konzentration der Substanz SF-177! und dem Durchmesser der Hcmrnzonc
linear aufgetragen werden, wobei die Hemmzone von 22,0 bis 16,0 mm Im Durchmesser, bestimmt nach der
Papierscheibenmethode, erhalten wird.
Da die neuen Substanz SF-1771 eine die Kupferkomponente
wie zuvor beschrieben enthaltende, wasserlösliche und basische Substanz vom Peptidtyp Ist, kann sie üblicherweise
aus der Kulturbrühe durch Adsorption auf einem anorganischen Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle
und/oder Aluminiumoxid, oder einem synthetischen Adsorptionsharz, wie einem schwach sauren Ionenaustauscherharz
(Amberlite XAD-2. Diaion HP-20), einem lonenaustauscher-Gelfiltratlonsmittel oder Gelfiltratlonsmittel,
und anschließendes Eluieren von dem Adsorptionsmittel mit Hilfe eines geeigneten Elutionsmittels
gewonnen werden.
Zur Gewinnung und Reinigung der Substanz SF-1771 ist jedoch die folgende Methode am wirksamsten: Die
Kulturbrühe wird mit Hilfe eines g&elgneten Filtrationshilfsstoffes
wie Diatomeenerde zur Entfernung des Mycels und der anderen festen Stoffe filtriert, und das so erhaltene
Brühenflltrat wird durch eine Säule eines synthetischen Adsorptionsharzes, das aus einem mikroporösen
Copolymerlsat von Styrol und Divinylbenzol besteht (Amberlite XAD-2) für die Adsorption der Substanz SF-1771
durchgeschickt. Das Harz wird dann mit Wasser gewaschen und mit einem Eiutionsrnittel eiuiert, das aus
wäßrigem Äthanol oder wäßrigem Aceton besteht und das auf einen sauren pH-Wert (pH = 3,0 bis 3,5) durch
Zugabe einer Mineralsäure wie Salzsäure oder einer organischen Säure wie Essigsäure eingestellt sein kann. Das
Eiuat wird in Fraktionen aufgefangen und die aktiven Fraktionen werden miteinander vereinigt und gegebenenfalls
neutralisiert. Die aktiven Fraktionen werden dann unter vermindertem Druck durch Abdestillieren des
organischen Lösungsmittels (des Äthanols oder Acetons) eir^een^t Die erhabene konzentrierte Lösun" v/'rd
durch eine Säule mit einem Ionenaustauscher-Gelfiltrationsmitte! in Form eines carboxymethylsubstituierten,
vernetzten Dextrangels (CM-Sephadex C-25) durchgeschickt. Die Säule wird mit Wasser gewaschen und dann
mit einer wäßrigen Lösung eines geeigneten Salzes wie einer wäßrigen 0,2 M Natriumchloridlösung elulert. Das
Eluat wird In Fraktionen aufgefangen, und die aktiven
-Fraktionen werden miteinander vereinigt und durch Behandlung mit dem zuvor genannten Ionenaustauscherharz
(Amberlite XAD-2) entsalzt. Die entsalzte Lösung wird unter vermindertem Druck eingeengt und gefriergetrocknet,
wobei ein rohes, die Substanz SF-1771 enthaltendes Pulver erhalten wird. Zur Reinigung dieses
Rohpulvers wird dieses Rohpulver in einem kleinen Volumen Wasser aufgenommen, und die wäßrige
Lösung wird einer Säulenchromatografie auf einem aus einem Dextransulfatderlvat bestehenden Gel (Sephadex
LH-20) unterworfen, mit Methanol oder einem Mlschlorungsmlttel
aus Butanrl-Methanol-Wasser (4:1:2 Im
volumen) als Elutlonsmlttel f;ntwickelt. Das Eluat wird
wieder In Fraktionen gesammelt, und die aktiven Fraktionen,
welche einen einzigen Fleck der Substanz SF-1771 bei der Papierchromatografie ergeben, werden miteinander
vereinigt und zur Trockne eingeengt, wobei ein Reinprodukt der Substanz SF-1771 als blau gefärbtes,
amorphes Pulver erhalten wird.
Die Behandlung zur Entfernung der Kupferkomponente
aus dem Molekül der Substanz SF-1771 kann entweder in einer solchen Weise durchgeführt werden, daß
die Substanz SF-1771 in Lösung in Methanol oder einem anderen geeigneten, inerten, organischen Lösungsmittel
mil Schwefelwasserstoff oder einem Alkalimetallsulfid, wie Natriumsulfid und/oder JCallumsuifld, für eine ausreichende
Zelt zur Entfernung des Kupferbestandteiles aus dem Molekül der Substanz SF-1771 behandelt wird,
oder in der Weise, daß die Substanz SF-1771 mit einem
Kupfer chelatierenden Mittel, wie 8-Hydroxychinolin und/oder Dlthlzon, für eine ausreichende Zeitspanne zur
Entfernung des Kupferbestandteiles aus der Substanz SF-1771 behandelt wird. Wenn die Substanz SF-1771 mit
dem Kupfer chelatierenden Mittel zur Entfernung der Kupferkomponente hieraus umgesetzt wird, wird es
bevorzugt, daß die Substanz SF-1771 in Lösung In angesäuertem
Wasser mit einer Lösung von Dlthlzon In Chloroform umgesetzt wird. Diese Reaktion zur Entfernung
des Kupferbeslandteiles aus der Substanz SF-1771 können bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden,
wobei als Reaktionsmedium Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, in welchem die Reagenzien löslich sind
und welches gegenüber der Reaktion Inert 1st, verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dieser Ausführungsform
zur Herstellung der Substanz SF-1771-B kann nicht nur unier Verwendung der Substanz SF-1771
in Isolierter Form eines Rohpulvers oder eines reinen Produktes, wie zuvor beschrieben, als Ausgangsmaterial,
das mit einem MIttel zur Entfernung des Kupferbestandteiles behandelt wird, durchgeführt werden, sondern
auch unter Verwendung der Fermentationsbrühe, des Brühenflltrates oder einer rohen Lösung, welche die Substanz
SF-1771 hierin aufgelöst enthält, in der Welse durchgeführt werden, daß die Substanz SF-1771 mit
Schwefelwasserstoff, ' einem Alkallmetallsulfid oder einem Kupfer chelatierenden Mittel, während sie noch In
der Fermentationsbrühe, dem Brühenflltrat oder der rohen Lösung vorliegt, behandelt wird. Zur Isolierung
der Substanz SF-1771-B aus dem Reaktionsgemisch, in welchem die Substanz SF-1771 mit dem Mittel zur Entfernung
des Kupferbestandteiles hieraus behandelt wurde, können solche Methoden angewandt werden, die
den zur Gewinnung der Substanz SF-1771 aus der Kultur des die Substanz SF-1771 bildenden Mlkrooiganismus
anwendbaren Methoden ähnlich sind. So kann das Reaktionsgemisch, das aus der Behandlung der Substanz SF-1771
zur Entfernung der Kupferkomponente hieraus kommt, mit dem zuvor genannten Ionenaustauscherharz
(Amberllte XAD-2) zur Adsorption der Substanz SF-1771-B
behandelt werden, und das adsorbierende Harz kann dann elulert werden, anschließend kann eine Chromatografie
der aktiven Fraktionen des Eluates unter Bildung eines rohen, die Substanz SF-1771-B enthaltenden
Pulvers durchgeführt werden. Für die weitere Reinigung kann dieses rohe Pulver auf einer Säule aus einem Gel
aus einem Dextransulfatderlvat (Sephadex LH-20) oder synthetischem Harz (Diaion HP-20) chromatograflert
werden, so daß ein Reinprodukt der Substanz SF-1771-B erhalten wird. Die Substanz SF-1771-B ebenso wie die
Substanz SF-1771 sind wasserlösliche und basische Antibiotika vom Peptidtyp, und daher kann die Substanz SF-1771-B
im allgemeinen mittels einer Reinigungsmethode gereinigt werden, die derjenigen zur Reinigung der Substanz
SF-1771 analog ist.
Das Hydrochlorid der Substanz SF-1771-B zeigt die folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften,
wobei einige dieser Eigenschaften bereits zuvor beschrieben wurden:
(1) Aussehen: farbloses (weiß gefärbtes) bis schwach
gelb gefärbtes, amorphes Pulver.
(2) Zersetzungstemperatur. Verfärbung nach braun erfolgt langsam bei 180° C und die Zersetzung tritt
bei 212° C unter Schäumen auf.
(3) Elementaranalyse: Das Hydrochlorid der Substanz SF-1771-B enthält die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff,
Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Chlor und ergibt folgendes Analysenergebnis: C = 41,36%,
H - 5,53%, N = 14,19*,, O = 28,93% und S = 3,64%.
Ferner wurde festgestellt, daß der Gehalt an Chlor bei der Ek mentaranalyse 6,12% betrug, obwohl die
Bestimmung des Chlorgehaltes in exakter Weise als Folge der Anwesenheit der Schwefelkomponente in
dem Molekül nur schwierig durchzuführen war.
(4) UV-Absorptionsspektrum: Das UV-Spektrum des Hydrochlorldes der Substanz SF-1771-B, gemessen
In einer wäßrigen Lösung, ist In der Flg. 4 der Zeichnung wiedergegeben und zeigt eine Absorptionsspitze
bei 288 bis 290 nm (E \"*cm = 84).
(5) IR-Absorptlonsspektrum: Das IR-Spektrum des
Hydrochlorldes der Substanz SF-1771-B, als Tablette in Kaliumbromid, Ist In der Fig. 5 der Zeichnung
wiedergegeben.
(6) Absorptionsspektrum der protonenmagnetischen Resonanz: Das PMR-Spektrum des Hydrochlorides
der Substanz SF-1771-B in Deuterlumoxid Ist in der Fig. 6 der Zeichnung wiedergegeben, bestimmt bei
100 MHz.
(7) Molekulargewicht: etwa 1600, gemessen nach der Barger-Methode.
(8) Löslichkeit: leicht löslich In Wasser, löslich in
Methanol, gering löslich in Äthanol und Butanol, jedoch unlöslich In den anderen, organischen
Lösungsmitteln.
(9) Farbreaktion: positiv gegenüber Nlnhydrin-, Ehrlich-,
Kaliumpermanganat- und Grelg-Lelback-Reagenzlen.
Negativ gegenüber Sakaguchl-Reagens.
(10) Stabilität: Stabil in neutralen und sauren Medien,
jedoch relativ Instabil In alkalischen Medien.
(U) Rf-Wert: Bei der Dünnschichtchromatografie auf Kieselerdegel (Kleselgel 60 F2<„), ergib; das
Hydrochlorid der Substanz SF-1771-B einen einzigen Fleck bei den In der folgenden Tabelle VlI
angegebenen Rf-Werten. Zum Vergleich sind die Rf-Werte für das Hydrochlorid der Substanz SF-1771
ebenfalls In dieser Tabelle VII angegeben.
Entwicklerlösungsmittel
Rf-Wert
SF-1771-B SF-1771
Propylalkohol-Pyridin-Essigsäure-Wasser
(15 : 10 : 3 : 12 in Volumen)
(15 : 10 : 3 : 12 in Volumen)
0.76
0.76
Fortsetzung
Entwicklerlösungsmittel
Rf-Wert
SF-1771-B SF-1771
10
15
Methanol-lOWges wäßriges 0,50 0,57
Ammoniumacetat-10°/dges
wäßriges Ammoniak
(10 : 9 : 1 in Volumen)
wäßriges Ammoniak
(10 : 9 : 1 in Volumen)
10°/oiges wäßriges Ammonium- 0,48 0,68
acetat-Methanol
(1 : 1 in Volumen)
(1 : 1 in Volumen)
10°/fflges wäßriges Ammonium- 0,38 0,54
acetat-Methanol
(1 : 2 in Volumen)
(1 : 2 in Volumen)
(12) Optische Drehung: [α]-?= - 18,4° (c = 1, H2O)
Die Substanz SF-1771-B gemäß der Erfindung zeigt ein
antibakteriell Spektrum, wie es in der folgenden Tabelle VIII zusammengestellt ist. Die minimalen
Hemmkonzentrationen (MIC) dieser Substanz gegenüber verschiedenen Mikroorganismen wurden nach der
bekannten Brühenverdünnungsmeihode in der Welse bestimmt, daß die Bestimmung nach der Durchführung
der Inkubation bei 37° C während 18 Stunden unter Verwendung
einer Herzinfuslonsagars als Inkubatlonsmedlum durchgeführt wurde.
30
Antibakterielles Spektrum der Substanz SF-1771-B
Testmikroorganismen
MlC ^g/ml)
Escherichia coli '
Escherichia coli K-12-R
Salmonella typhi
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus 209P
Bacillus subtilis PCI-219
Salmonella pullorum
Pasturella sp. 001
Pasturella sp. 005
Pastur.illa sp. 020
Escherichia coli K-12-R
Salmonella typhi
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus aureus 209P
Bacillus subtilis PCI-219
Salmonella pullorum
Pasturella sp. 001
Pasturella sp. 005
Pastur.illa sp. 020
0,39 0.39 0,19 50 6.25 1.56 0,39 3.12 1,56
1,56
40
Wie aus den Ergebnissen der Tabelle VIII ersichtlich,
zeigt die erfindungsgemäße Substanz SF-1771-B ebenfalls eine antibakterielle Aktivität gegenüber den gram-negativen
und gram-positiven Bakterien, die Im wesentlichen ebenso hoch wie diejenige der Substanz SF-1771 Ist.
Für die Abschätzung der akuten Toxlzität der Substanz
SF-1771-B wurden Lösungen, welche 6,25mg bis 50 mg der Substanz SF-1771-B pro 0,2 ml isotonischer Natrlumchlorldlösung
enthielten. Intravenös bei einer Dosis von 0.2 ml pro Maus bei mehreren Gruppen von Mäusen,
wobei jede Gruppe aus fünf Mausen vom ICR-Stamm (männlich, erwachsen, Durchschnittsgewicht 20 g)
bestand, injlzlim. Sieben Tage nach dieser intravenösen
Injektion wurde bestimmt, daß die Prozentsätze der Anzahl der toten Mäuse, bezogen auf die Gesamtanzahl
an untersuchten Mäusen. 100%. 60%. 0% und 0% bei den Dosiswerten von 50 mg/kg. 25 mg/kg, 12.5 mg/kg bzw.
6,25 mg/kg an Substanz SF-1771-B pro Maus lagen. Bei
35 der Dosis von 12,5 mg/kg der Substanz SF-1771-B überlebten
alle untersuchten Mäusen nach dem Test, während bei der Dosis von 12,5 mg/kg eine 60% der Gesamtzahl
der Testmäuse entsprechende Anzahl an Mäusen bei Verwendung der Substanz SF-1771 starben, was zeigt,
daß die Substanz SF-1771-B Im Vergleich zu der Substanz SF-1771 eine signifikant verminderte, akute Toxizität
besitzt.
Die erfindungsgemäße Substanz SF-1771-B wird als zu den Antibiotika vom Bleomycln-Phleomycin-Typ gehörend
angesehen. Es ist bekannt, daß Bleomycin d-Mrch eine Rohenzymlösung inaktiviert werden kann, welche
aus der überstehenden Flüssigkeit besteht, die durch Zentrifugieren eines Rattenleberhomogenates bei
100 000 G erhalten wird.
Um abzuschätzen, in welchem Ausmaß die Aktivität der erfindungsgemäßen Substanz SF-1771-B In vivo im
Tier Im Vergleich zu Bleomycin A; Inaktiviert werden
kann, wurde der folgende Tesi durchgeführt: 10 mg der Substanz SF-1771-B als Substrat wurden bei 37° C mit
2 ml einer Rohenzymlösung (pH = 7,2) umgesetzt, welche aus Rattenleberhomogenat In der obenbeschriebenen
Weise hergestellt worden war. Am Ende von 1 Stunde, 3 Stunden, 6 Stunden, 10 Stunden und 24 Stunden nach
dem Beginn der enzymatischen Reaktion wurden Proben aus dem Reaklionsgemisch entnommen und auf ihre
antibakterielle Potenz gegenüber dem Untersuchungsorganismus. Escherichia coli NIHJ. untersucht. Die Prozentsätze
der zurückbleibenden, antibakteriellen Potenz dieser Proben, bezogen auf die anfängliche, antibakterielle
Potenz, bestimmt zu Beginn der Reaktion (Reaktionszeit = 0 Stunden) wurde berechnet. Das Ausmaß der
Inaktivierung (%) wurde nach folgender Gleichung berechnet:
_ zurückblsibende, antibakterielle Potenz
anfängliche, antibakterielle Potenz
anfängliche, antibakterielle Potenz
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IX zusammengestellt:
Substrat
45
50 Ausmaß der Inaktivierung (%)
Reaktionszeit (h)
1 3 6 10 24
SF-1771-B
Bleomycin A2
Bleomycin A2
(von Kupfer befreites
Derivat)
0 0 20 48 72 24 36 60 66 >94
Aus den Ergebnissen dieser Tabelle IX ist ersichtlich, daß die Substanz SF-1771-B wesentlich schwieriger durch
die enzymatischen Reaktionen als Bleomycin A. Inaktiviert werden kann, so daß die Substanz SF-1771-B bei
Tieren in vivo eine viel höhere Aktivität als Bleomycin A.. zeigen kann.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße
Substanz SF-1771-B eine Hemmaktivität gegenüber dem Wachstum von Zellen von Hella S^ aufweist
und eine minimale Degenerierungskonzentration von 3.9 ug/ml gegenüber diesen Zellen bei der mikroskopischen
Beobachtung danach einer Inkubation bei 37" C während 48 Stunden zeigt. Darüber hinaus zeigt die Substanz SF-1771-B
eine Antltumoraktlvltäi gegenüber Tumorzellen von Sarcoma 180. So wurde eine wäßrige Suspension
(0,05 ml) von Sarcoma-180-Tumorzellen bei mehreren
Gruppen von Mäusen, wobei jede Gruppe aus fünf Mäusen von ICR-Stamm (männlich, etwa acht Wochen alt)
bestand, bei einer Dosierung von 10,4x10* Zellen pro
Maus intraperitoneal eingeimpft. 24 Stunden nach der (i. p.) Einimpfung der Tumorzellen wurden 16 mg/kg, 8
mg/kg, 4 mg/kg, 2 mg/kg und 1 mg/kg der Substanz SF-1771-B pro Maus durch intraperitoneale Injektion einmal täglich während drei Tagen gegeben. Zum Vergleich
wurden 40 mg/kg, 20 mg/kg, 10 mg/kg und 5 mg/kg an Bleomycin bei der Vergleichsgruppe der Mäuse in der
10 gleichen Weise wie die Substanz SF-1771-B gegeben. In
jeder Gruppe wurden fünf mit Tumorzellen geimpfte Mäuse verwendet. Die mittlere Anzahl der Überlebenstage bei den behandelten Mäusen, die prozentuale
Zunahme der Lebensspanne (abgekürzt als ILS %) gegenüber den Kontrollmäusen und das Bauchwasservolumen
wurden zur Abschätzung der Antltumoraktivität der Substanz SF-1771-B und von Bleomycin gemessen. Der
Wert von ILS (%) wurde nach folgender Gleichung berechnet:
mittlere Überlebenstage der behandelten Mäuse
f ■ " IJ X IUU
mittlere Überlebenstage der Kontrcllmäuse Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle X zusammengestellt:
Tabelle X
Testverbindung | Dosis (mg/kg) |
mittl. Anzahl der Überlebens tage |
ILS (%) | Bauchwasser volumen (ml) |
60 Tage überlebende Mäuse |
SF-1771-B | 16 | 8,8 | - 50 | 0 | 0/5 |
8 | 31,4 | 78.4 | 0,1 | 0/5 | |
4 | 36,8 | 109,1 | 13.0 | 0/5 | |
2 | 37,2 | 111.4 | 19,2 | 0/5 | |
1 | 29,0 | 64,8 | 21.8 | 0/5 | |
Bleomycin
(Vergleichs verbindung) |
40 20 10 |
45.8 36,8 35,0 |
160,2 109,1 98,9 |
13,0 20.2 21.4 |
2/5 0/5 0/5 |
5 | 19,8 | 12,5 | 26.4 | 0/5 | |
Kontrolle | 0 | 17,6 | 23,8 | 0/5 |
Wie aus der Tabelle X ersichtlich, ergibt die Dosis von
2 mg/kg an SF-1771-B den maximalen Wert ILS von 111.4%, was nahelegt, daß eine optimal wirksame Dosis
der Substanz SF-1771-B im Bereich von 2 bis 4 mg/kg für die therapeutische Behandlung von Sarcoma-180-Tumorzellen
(Wasserbauchsucht) tragenden Mäusen Ist. und daß die Substanz SF-1771-B bei niedrigeren Dosismengen
als Bleomycin wirksam ist.
Daher ist die erfindungsgemäße Substanz SF-1771-B als AnUtumormittel in ähnlicher Weise wie Bleomycin
anwendbar und kann in den bekannten, pharmazeutisehen
Formen formuliert und in der gleichen Weise wie Bleomycin appliziert werden.
Bezüglich der Verwendung der Substanz SF-1771-B gemäß Anspruch 3 sei darauf hingewiesen, daß die tatsächlich
verwendeten Mengen der Substanz SF-1771-B entsprechend der besonderen, formulierten Zusammensetzung,
der Applikationsart und dem besonderen Situs und dem besonderen, zu behandelnden Organismus variieren
können. Zahlreiche Faktoren, welche die Wirkung der Arzneimittels modifizieren, können von dem Fachmann
in Rechnung gezogen werden, z. B. Alter. Körpergewicht, Sex, Diät, Applikationszeil. Applikationsweg.
Geschwindigkeit der Exkretion. Arzneimittelkombinationen, Reaktionsempfindlichkeiten und Schwere der
Krankheit. Die optimalen Applikationsmengen für eine vorgegebene Zustandskombination können von dem
Fachmann unter Anwendung der konventionellen Bestimmungstests für die Dosismenge unter Berücksichtigung
der zuvor gegebenen Richtlinien bestimmt werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, wobei das Beispiel 1 allerdings nur die
Herstellung des Hydrochlorids der Substanz SF-1771 beschreibt.
35 1 eines Kulturmediums mit pH = 7.0, welches 4.0'
Saccharose. 1.01O Sojabohnenöl. 3.0% Sojabohnenmehl.
2,0% Weizenkeime. 0.6% Natriumchlorid und 0,003%
Kupfersulfat enthielt, wurden in einem Standgefäßfermentator mit einem Fassungsvermögen von 50 I eingegeben
und durch Erhitzen sterilisiert. In dieses sterilisierte Kulturmedium wurde eine Saatkultur von Streptomyces
toyocaensis. Stamm SF-1771 (ATCC 31248). die zuvor in
einem Schrägagarmedlum Inkubiert worden war. eingeimpft.
Das beimpfte Kulturmedium wurde bei 28'1 C während 114 Stunden unter Belüftung und Rühren
(Rührgeschwindigkeit 300 Upm) inkubiert.
Die so erhaltene Fermentationsbrühe wurde unter Verwendung von Diatomeenerde als Filtrationshilfsmiuel
filtriert und es wurden etwa 20 1 Brühenfiltrat aufgefangen. Dieses Brühenfiltrat wurde durch eine Säuie \on 2 1
adsorbierendem Harz In Form eines synthetischen, adsorbierenden Harzes, das aus einem mikroporösen
Copolymerisat aus Styrol und Divinylbenzol bestand (Amberlite XAD-2). zur Adsorption der aktiven Subsiun/
durch das Harz geschickt. Das Harz wurde mit 20 I Was-
ser gewaschen, dann wurde es mit 10 1 50%lgem wäßrigem
Aceton (einem Gemisch aus Aceton-Wasser, 1 : 1 in Volumen) gewaschen und anschließend mit 50%lgem
wäßrigem Aceton (pH = 3, angesäuert durc h Zugabe von Salzsäure) zur Herbeiführung der Desorption der aktiven
Substanz elulert.
Das Eluat wurde In Fraktionen von 500 ml aufgefangen,
und die aktiven Fraktionen wurden miteinander vereinigt und durch Zugabe von 1 N wäßriger Nafriumhydroxidlö.cung
neutralisiert; hieran schloß sich eine Konzentration unter vermindertem Druck zur Entfernung
des Acetons an. Die konzentrierte Lösung wurde dann durch eine Säuie von 250 rnl eines Gelfiltrationsmittels,
in Form eines carboxy methylsubstituierten, vernetzten Dextrangels (CM-Sephadex C-25) (H+) zur
Adsorption der aktiven Substanz geschickt. Die Gelsäule wurde mit 215 1 Wasser und dann mit 0,5 1 einer 0,1 M
wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, anschließend wurde mit 0,2 M wäßrigem Natriumchlorid entwikkelt.
Das Eluat wurde in Fraktionen von 18 ml aufgefangen,
wobei gefunden wurde, daß die Fraktionen 124 bis 198 die aktive Substanz enthielten. Das Gesamtvolumen
dieser aktiven Fraktionen betrug ungefähr das zehnfache bis zwölffache des Volumens des Gels bei der Gelfiltration
(CM-Sephadex-Gel). Diese aktiven Fraktionen wurden durch eine Säule von 100 ml eines synthetischen,
adsorbierenden Harzes In Form eines mikroporösen Copolymerisates aus Styrol und Dlvinylbenzol (Diaion
HP-20) zur Adsorption der aktiven Substanz durchgeschickt. Das Harz wurde mit 200 1 Wasser gewaschen,
anschließend wurde mit 400 ml von 15%lgem wäßrigem Methanol (15% Methanol in Wasser) zum Entsalzen elulert
und dann mit 500 ml 30%igem wäßrigem Methanol (30% Methanol in Wasser) zur Desorption der aktiven
Substanz eluiert. Das Eluat wurde in Fraktionen von 100 ml aufgefangen. Die Fraktionen 1 bis 5, welche die
aktive Substanz enthielten, wurden miteinander vereinigt und zur Trockne unter vermindertem Druck eingeengt,
um ein grün gefärbtes Rohpulver der Substanz SF-1771 zu erhalten.
Dies rohe Pulver (320 mg) wurde In 10 ml Wasser aufgenommen
und die erhaltene, wäßrige Lösung wurde durch eine Säule von 50 ml des zuvor verwendeten Dextrangels
(H+) (CM-Sephadex C-25) zur Adsorption der aktiven Substanz geschickt. Das Dextrange! wurde mit
500 rnl Wasser gewaschen und dann mit 0,15 M wäßriger
Natriumchlorldlösung entwickelt. Das Eluat wurde In Fraktionen von 18 ml aufgefangen und die aktiven Fraktionen
(Fraktionen 82 bis 122) wurden miteinander vereinigt, wobei das Gesamtvolumen dieser aktiven Fraktlonen
etwa das dreißigfache des Volumens des Dextrangels betrug, und dann wurden sie wiederum durch eine Säule
von 50 ml des synthetischen, adsorbierenden Harzes (Diaion HP-20) zur Adsorption der Substanz SF-1771
durchgeschickt. Nach dem Waschen mit 100 ml Wasser wurde das Harz mit 100 ml Wasser und dann mit 100 ml
15%lgem wäßrigem Methanol zum Entsalzen elulert und abschließend mit 30%lgem wäßrigem Methanol zur
Desorption der Substanz SF-1771 elulert. Das Eluat wurde In Fraktionen von 35 ml aufgefangen, und die
aktiven Fraktionen, die vom Natrlumchlorldgehalt befreit waren (Fraktionen 2 bis 7) wurden miteinander
vereinigt und zur Trockne eingeengt, wobei 42 mg eines grünlich-blau gefärbten, rohen Pulvers der Substanz SF-1771
(etwa 60% Reinheit) erhalten wurden.
Diese 42 mg des rohen Pulvers der Substanz SF-1771 wurden In 2 ml 90%lgem wäßrigem Methanol (90%
Methanol In Wasser) aufgenommen, und die erhaltene.
wäßrige Lösung wurde auf einer Säule von 350 ml eines Gelfiltrationsmittels, bestehend aus einem Derivat von
Dextransulfat (Sephadex LH-20) chromatografiert, mit 90%igem wäßrigem Methanol entwickelt, wobei 12 ml
der blau gefärbten, aktiven Fraktion anfielen. Diese biau getärbte Fraktion wurde zur Trockne unter vermindertem
Druck eingeengt, wobei ein blau gefärbtes und reines Produkt des Hydrochlorldes der Substanz SF-1771 (enthaltend
die chelatlerte Kupferkomponente) erhalten wurden. Ausbeute = 24 mg.
(a) 3001 eines Kulturmediums (pH = 7,0), welches 4,0% Saccharose, 1,0% Sojabohnenöl, 3,0% Sojabohnenmehl,
2,0% Weizenkeime, 0,6% Natriumchlorid und 0,003% Kupfersulfat enthielt, wurden in einen Tankfermentator
mit einem Fassungsvermögen von 570 1 eingegeben und dann durch Erhitzen sterilisiert. In dieses sterilisierte
Kulturmedium wurde eine Kultur des Stammes SF-1771 (ATCC 31248), die zuvor in einem 0,501
Becherfermentator gezüchtet worden war, eingeimpft. Das Inkubieren wurde bei 28° C für 144 Stunden unter
Belüftung und Rühren durchgeführt. Die Fermentationsbrühe wurde unter Verwendung von Diatomeenerde als
Filtrationshilfsstoff filtriert. Das erhaltene Brühenfiltrat (etwa 1901) wurde durch eine Säule von 18 1 des in Beispiel
1 verwendeten, synthetischen, adsorbierenden Harzes (Amberllte XAD-2) zur Adsorption der aktiven Substanz
filtriert Das Harz wurde mit 1801 Wasser und dann mit 40 1 50%lgem wäßrigem Aceton (Aceton-Wasser,
1 : 1 in Volumen) gewaschen, hieran schloß sich die Elutlon mit 501 50%igem wäßrigem Aceton (pH = 3,
angesäuert durch Zugabe von Salzsäure) an. Das Eluat wurde In Fraktionen von 5 1 aufgefangen, und die aktiven
Fraktionen (Fraktionen 3 bis 9) -wurden miteinander vereinigt und durch Zugabe von 1 N wäßriger Natrlumhydroxldlösung
neutralisiert und unter vermindertem Druck durch Abdampfen des Acetons eingeengt.
Die konzentrierte Lösung wurde durch eine Säule von 1 1 des in Beispiel 1 verwendeten Dextrangelflltratlonsmittels
(CM-Sephadex C-25) zur Adsorption der aktiven Substanz geschickt. Die Säule wurde mit 5 1 Wasser und
dann mit 2 1 0,1 M wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen, anschließend folgte die Entwicklung mit 0,2 M
wäßriger Natriumchlorldlösung, so daß die aktive Substanz elulert wurde. Das Eluat wurde In Fraktionen von
18 ml aufgefangen, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen
82 bis 240) wurden durch eine Säule von 1 1 des In
Beispiel 1 verwendeten, synthetischen, adsorbierenden Harzes (Dlalon HP-20) zur Adsorption der aktiven Substanz
geschickt, diese Harzsäule wurde dann mit 2 1 Wasser zum Entsalzen gewaschen und dann mit 1 1 30%igem
wäßrigem Methanol zur Herbeiführung der Desorption der Substanz SF-1771 eluiert. Das Eluat wurde in Fraktionen
von 500 ml aufgefangen, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 2 bis 5) wurden erneut durch eine Säule
von 200 ml des zuvor verwendeten Dextrangelflltratlonsmlttels (CM-Sephadex C-25) zur Adsorption der aktiven
Substanz geschickt. Die Gelsäule wurde mit Wasser gewaschen und dann mit 0,2 M wäßriger Natriumchlorldlösung
zur Herbeiführung der Desorption der Substanz SF-1771 elulert. Das Eluat wurde In Fraktionen von
18 ml gesammelt, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 98 bis 256) wurden durch eine Säule von 600 ml des
zuvor verwendeten synthetischen, adsorbierenden Harzes (Dlalon HP-20) geschickt, danach wurde mit 21 Wasser
zum Entsalzen gewaschen und anschließend mit 1 I
30%lgem wäßrigem Methanol zur Desorption der Substanz SF-1771 eluiert. Das Eluat wurde in Fraktionen
von 500 ml gesammelt, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 3 bis 5) wurden miteinander vereinigt,
anschließend wurde zur Trockne eingeengt, wobei etwa 3 g eines grün gefärbten, rohen Pulvers der Substanz SF-1771
(Reinheit = 48%) erhalten wurden.
Diese 3 g rohes Pulver der Substanz SF-1771 wurden In
7 ml 90%lgem wäßrigem Methanol aufgenommen, und die erhaltene, methanolische Lösung wurde einer Verteilungschromatographie
auf einer Säule von 1,5 I des zuvor verwendeten Dextransulfatgels (Sephadex LH-20) unter
Verwendung eines Mischlösungsmittels aus Butanol-Methanol-Wasser (4:1:2 In Volumen) als Entwicklerlösungsmittel
unterworfen. Das Eluat wurde in Fraktionen von 15 ml aufgefangen, und die blau gefärbten, aktiven
Fraktionen (Fraktionen 32 bis 44) wurden gesammelt. Diese aktiven Fraktionen wurden miteinander vereinigt
und im Vakuum zur Trockne eingeengt, wobei 1,2 g eines partiell gereinigten Pulvers der Substanz SF-1771
(Reinheit = 90%) erhalten wurden. Dieses Rohprodukt der Substanz SF-1771 (1,2 g) wurde In 6 ml
90%igem wäßrigem Methanol aufgenommen, und die so erhaltene Lösung wurde auf einer Säule von 1,21 des
Dextransulfatgels (Sephadex LH-20) unter Verwendung von 90%igem wäßrigem Methanol als Entwicklerlösungsmittel
chromatografiert. Das Eluat wurde In 16 ml Fraktionen gesammelt, und die blau gefärbten, aktiven Fraktionen
(Fraktionen 26 bis 31) wurden in einem Gesamtvolumen von 98 ml erhalten. Diese aktiven Fraktionen
wurden miteinander vereinigt und im Vakuum zur Trockne eingeengt, wobei ein reines Produkt der Substanz
SF-1771 als blau gefärbtes, amorphes Pulver erhalten
wurde. Die Ausbeute betrug 1 g.
(b) 150 mg dieser Substanz SF-1771 wurden in 15 ml Methanol aufgelöst, und in die erhaltene, meihanoüsche
Lösung wurde gasförmiger Schwefelwasserstoff eingeleitet, bis die Lösung nicht mehr die blaue Farbe zeigte
(etwa 4 Minuten). Während dieses Einleltens lagerte sich ein Niederschlag von Kupfersulfid ab. Der Niederschlag ^o
wurde abfiltriert, und das Filtrat wurde zu einem Volumen von etwa 4 ml unter vermindertem Druck eingeengt.
Die so erhaltene, konzentrierte Lösung wurde auf einer Säule von 1 I des Dextransulfalgels (Sephadex LH-20)
unter Verwendung von 90%igem wäßrigem Methanol als Entwicklerlösungsmittel chromatografiert. Das Eluat
wurde in Fraktionen von 18 ml gesammelt, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 22 bis 27) wurden in einem
Gesamtvolumen von 112 ml erhalten. Die vereinigten, aktiven Fraktionen wurden im Vakuum zur Trockne eingedampft,
wobei ein reines Produkt der Substanz SF-1771-B
als weiß gefärbtes, amorphes Pulver erhalten wurde. Ausbeute = 107 mg.
55
35 1 eines Kulturmediums (pH = 7,0), welches 4,0% Saccharose, "1,0% Sojabohnenöl, 3,0% Sojabohnenmehl,
2,0% Weizenkeime, und 0,6% Natriumchlorid enthielt, wurden in einen Tankfermentator mit einem Fassungsvermögen
von 50 I eingegeben. Nach der Sterilisation des Kulturmediums durch Erhitzen wurde das sterilisierte
Kulturmedium mit einer Impfkultur des Stammes SF-1771 (ATCC 31248), die zuvor inkubiert worden war,
beimpft. Die Kultivierung wurde bei 280C für 114 Stunden
unter Belüften und Rühren durchgeführt. Die Fermentationsbrühe wurde unter Verwendung von Diatomeenerde
als Filtrationshilfsmittel filtriert, so daß etwa 201 des Brühenfiltrates erhalten wurden.
Durch das Brühenflltrat wurde gasförmiger Schwefelwasserstoff
für etwa 40 Minuten bei Umgebungstemperatur durchgeleitet, danach wurde die Reaktionslösung
durch Einblasen von Luft zur Entfernung des überschüssigen
Schwefelwasserstoffs aus der Reaktlonslösrng gespült. Die Lösung wurde dann durch eine Säule von 2 1
des in Beispiel 1 verwendeten, synthetischen, adsorbierenden Harzes (Amberllte XAD-2) zur Adsorption der
Substanz SF-1771-B geschickt.
Die Harzsäule wurde mit 20 1 Wasser und dann mit 101 50%lgem wäßrigem Aceton gewaschen und schließlich
mit 50%lgem wäßrigem Aceton (pH = 3, angesäuert durch Zugabe von Salzsäure) eluiert. Das Eluat wurde In
Fraktionen von 500 ml aufgefangen, und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 3 bis 12) wurden miteinander
vereinigt und durch Zugabe von 1 N Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Die neutralisierte Lösung wurde unter
vermindertem Druck durch Abdestlllieren des Acetons eingeengt. Die konzentrierte Lösung wurde dann durch
eine Säule von 250 1 des In Beispiel 1 verwendeten, vernetzten Dextrangels (H*) (CM-Sephadex C-25) zur
Adsorption der aktiven Substanz durchgeschickt. Die Säule wurde mit Wasser gewaschen und dann mit 0,2 M
wäßriger Natriumchloridlösung zur Desorption der aktiven Substanz eluiert.
Das Eluat wurde In Fraktionen von 18 ml aufgefangen,
und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 68 bis 126) wurden miteinander vereinigt, anschließend wurde mit
100 ml eines synthetischen, adsorbierenden Harzes (Diaion HP-20) zur Adsorption der Substanz SF-1771-B
behandelt. Die Harzsäule wurde mit 300 ml Wasser gewaschen, dann mit 500 ml 60%igem wäßrigem Methanol
zur Desorption der aktiven Substanz eluiert. Die aktiven Fraktionen des Eluates wurden miteinander vereinigt
und zur Trockne eingeengt, wobei 520 mg eines rohen Pulvers der Substanz SF-1771-B erhalten wurden
Dieses rohe Produkt wurde in der gleichen Weise, wie in Beispiel 2 beschrieben, weiter gereinigt, wobei ein reines
Produkt der Substanz SF-1771-B erhalten wurde. Ausbeute = 86 mg.
Das Hydrochlorid der Substanz SF-1771 (200 mg) wurde In 20 ml 0,2%iger Natriumsulfidlösung in Wasser
aufgelöst und für 10 Minuten gerührt, bis die blaue Farbe sich zu der dunkelbrauner Farbe des ausgefällten Kupfersulfids
umgewandelt hatte. Das ausgefällte Material wurde durch Filtration entfernt und verworfen.
Das Filtrat wurde mit 1 N Salzsäure neutralisiert und auf ein Volumen von 10 ml eingeengt. Die eingeengte
Lösung wurde mit dem zuvor verwendeten synthetischen, adsorbierenden Harz (Diaion HF-20 Harz) entsalzt.
Die Eluatfraktlonen wurden miteinander vereinigt, anschließend wurde zur Trockne eingeengt, wobei etwa
188 mg eines farblosen, rohen Pulvers der Substanz SF-1771-B
erhalten wurden.
350 mg des Hydrochlorides der Substanz SF-1771 wurden
in 30 ml 0,1 N Salzsäure aufgelöst und wiederholt mit 0,5% Dithlzon enthaltendem Chloroform extrahiert,
bis keine rötlich-violette Färbung mehr zurückblieb.
Nach der Entfernung der Chloroformphase wurde die zurückbleibende, wäßrige Lösung wiederholt mit Chloroform
gewaschen. Die wäßrige Lösung wurde mn einem Anionenaustauscherharz (ΟΉΤ) (Amberllte IR-45) neutralisiert
und im Vakuum zur Trockne eingeengt, wobei
ein gelbliches Rohpulver (342 mg) der Substanz SF-1771 B erhalten wurde. Dieses Produkt der Substanz SF-1771-B
(342 mg) wurde In 4 ml 90%igem wäßrigem Methanol aulgenommen, und die so erhaltene Lösung wurde auf
einer Säule von 700 ml des zuvor verwendeten DextransulfatgeU 'Sephadex LH-20) unter Verwendung von
90'vigem wäßrigem Methanol als Entwlcklerlösungsmlttel
chromatograflert.
Das Eluat wurde In Fraktionen von 10 ml aufgefangen,
und die aktiven Fraktionen (Fraktionen 30 bis 36) wurden
zu einem Gesamtvolumen von 72 ml vereinigt und Im Vakuum zur Trockne eingeengt, wobei ein reines Produkt
der Substanz SF-1771 -B als farbloses, amorphes Pulver erhalten wurde. Ausbeule = 287 mg.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Substanz SF-1771-B, eine farblose oder schwach
gelb gefärbte Polypeptldverbindung in Form eines amorphen Pulvers, welches basisch und löslich in
Wasser ist und eine antibakterielle Aktivität sowie eine Antiiumoraktivltät aufweist, deren Hydrochlorid
sich langsam nach braun bei 180° C verfärbt und sich
bei 212° C unter Schäumen zersetzt, deren Hydrochlorid in Wasser leicht löslich ist, in Methanol löslich ist,
in Äthanol und Butanol gering löslich ist, jedoch in den anderen organischen Lösungsmitteln unlöslich
ist, deren Hydrochlorid bei den Reaktionen mit Ninhydrinreagens, Ehrlich-Reagens, Kaliumpermanganatreagens
und Greig-Leiback-Reagens positiv ist und bei der Reaktion mit Sakaguchi-Reagens negativ ist,
deren Hydrochlorid ein Molekulargewicht von etwa 1600, gemessen nach der Barger-Methode, besitzt und
eine spezifische optische Drehung von U]^0 = -18,4°
(c=l, HO) aufweist, deren Hydrochlorid bei der Elementaranalyse folgende Werte zeigt: C = 41,36%, H =
5,53%, N = 14.19%, S = 3,64% und O = 28,93%, deren
Hydrochlorid eine charakteristische Absorptionsspitze bei 288 bis 290 nm (EJ"cm= 84) im UV-Absorptions-Spektrum,
aufgelöst in Wasser, zeigt, und charakteristische Absorptionsbanden, wie sie in Flg. 5 gezeigt
sind, im IR-Absorplionsspektrum als Tablette in Kaliumbromid zeigt und weiterhin bei der protonenmagnetischen
Resonanz ein Absorptionsspektrum, wie es in Flg. 6 dargestellt ist, aufgelöst in Deuiero-Wasser.
aufweist, und außerdem bei der kupferhaltlgen Vorläufersubstanz SF-1771 dessen Hydrochlorid
ein Gradlentenelutionsmuster auf einem lonenaustauschergel-Filtrationsmittel Im Vergleich zu dem
Elutlonsmuster von Ammonlumformiat aufweist, wie
es in der Fig. 3 dargestellt ist, sowie pharmazeutisch
annehmbare Säureadditionssalze der Substanz SF-1771-B, wobei die Fig. 3, 5 und 6 Bestandteil dieses
Anspruchs sind.
2. Verfahren zur Herstelking der Substanz SF-1771-B
des Anspruchs 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm Streptomyces loyocaensis ATCC 31248 In
einem Quellen für assimilierbaren Kohlenstoff und assimilierbaren Stickstoff enthaltenden Kulturmedium
bei einer Temperatur von 25 bis 35" C unter aeroben
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JPS5128718B2 (de) * | 1972-09-07 | 1976-08-20 | ||
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- 1976-10-26 CA CA264,223A patent/CA1082626A/en not_active Expired
- 1976-10-29 FR FR7633352A patent/FR2361906A1/fr active Granted
- 1976-10-29 DE DE2649604A patent/DE2649604C2/de not_active Expired
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FR2361906B1 (de) | 1980-09-26 |
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