DK142425B - Fremgangsmåde til fremstilling af et antibiotisk aktivt aminoglycosidkompleks kaldet Bu 2183, dets komponenter eller syreadditionssalte deraf. - Google Patents

Description

(11) fremlæggelsesskrift 1U2425 ViS/ DANMARK (51,,nt C'3 c o? HP Ism (21) Ansøgning nr. 5642/75 (22) Indleveret den 11· deC. 1975 f(24) Løbedag 11· dec. 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 27· Okt · 1 980

DIREKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Priontet begæret fra den

12. dec. 1974, 532137., US

30. okt. 1975* 627391* US

(71) BRISTOL-MYERS COMPANY, 345 Park Avenue, New York, N.Y. 10022, US.

(72) Opfinder: HiroBhi Kawaguchi, 2-5-23* Kugayama, Suginami-ku, Tokyo, JP:

Koji Tomita, 5099 Suge, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, JP: Kei-ichi Fujisawa, 4-9-2, Kamifukuoka, Kamifukuoka-shi, Saitama-ken, JP: Hiroshi Tsukiur a, 1-6-27* Inokashira, Mitaka-shi, Tokyo, JP.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Th. Os tenf eld Patent bureau A/S,_^ (54) Fremgangsmåde til fremstilling af et antibiotisk aktivt aminoglycoside kompleks kaldet Bu 2183* dets komponenter eller syreadditionssalte deraf.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et hidtil ukendt antibiotisk aminoglycosidkompleks kaldet Bu-2183, dets komponenter Bu-2183 A, A^, B, C og D med den almene formel: ?H2NH2

^ CHOH

O - CH

chnh2

CHOH

ch2oh hvori R betyder henholdsvis C2HgCONH-, n-CgH^COHN-, CH3CONH-, HO- og ΝΗ2_, eller syreadditionssalte deraf.

2 142425

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at man dyrker Pseudomonas sp. stamme D946-B83, A.T.C.C. 31086, i et vandigt næringsmedium indeholdende assimilerbare nitrogen- og carbonkilder under submerse aerobe betingelser ved en pH-værdi på 4,5 - 11,0 og en temperatur på 4 - 37°C og udvinder Bu-2183 komplekset fra dyrkningsmediet, hvorpå Bu-2183 komplekset om ønsket adskilles i de individuelle komponenter og/eller omdannes til syreadditionssalte.

Til nærmere belysning af det hidtil ukendte antibiotiske kompleks henvises til tegningen hvor figur 1 viser det infrarøde absorptionsspektrum af fri Bu-2183A base, presset i kaliumbromid, figur 2 det kernemagnetiske resonansspektrum af Bu-2183 A som hydrochloridsaltet opløst i θ£θ under anvendelse af 2.2-dimethyl-2-silapentan-5-sulfonat som intern kontrol og bestemt med et "JEOL" 60 MHz NMR-spektrometer (type ”TNM-C-60HL"), figur 3 det infrarøde absorptionsspektrum af fri Bu-2183 A2 base presset i kaliumbromid, figur 4 det kernemagnetiske resonansspektrum af Bu-2183 A2 som hydrochloridsaltet opløst i D2O under anvendelse af 2.2-dimethyl- 2-silapentan-5-sulfonat som intern kontrol og bestemt med et "JEOL" 60 MHz spektrometer (type "TNM-C-60HL"), figur 5 det infrarøde absorptionsspektrum af fri Bu-2183 B base presset i kaliumbromid, figur 6 det kernemagnetiske resonansspektrum af Bu-2183 B som hydrochloridsaltet opløst i D20 under anvendelse af 2.2-dimethyl- 2-silapentan-5-sulfonat som intern kontrol og bestemt med et "JEOL" 60 MHz spektrometer (type "TNM-C-60HL"), figur 7 det infrarøde absorptionsspektrum af fri Bu-2183 D base presset i kaliumbromid og figur 8 viser det kernemagnetiske resonansspektrum af Bu-2183 D som hydrochloridsaltet opløst i D20 under anvendelse af 2.2-dimethyl- 2-silapentan-5-sulfonat som intern kontrol og bestemt med et "JEOL" 60 MHz NMR spektrometer (type "TNM-C-60HL").

Der kendes en række aminoglycosid-antibiotika såsom kanamycin, 142425 3 gentamycin, streptomycin, neomycin, tobramycin og paromomycin. Der er imidlertid behov for yderligere nye bredspektrede antibiotika, især sådanne der har aktivitet overfor arainoglycosid-resistente organismer såsom pseudomonas.

Den nye art af pseudomonas kaldet Pseudomonas sp. stamme D946-B83 i Bristol-Banyu kulturdepotet er en psykrofilisk jordbakterie, som isoleredes fra en indisk jordprøve. En kultur af organismen er deponeret i American Type Culture Collection, Washington, D.C., og indgår i denne institutions permanente samling af mikro-organismer som A.T.C.C. 31086.

Det hidtil ukendte aminoglycosid kompleks omfatter mindst fem aminoglycosid komponenter hvoraf de tre kaldet Bu-2183 A, Aj og B har vist sig at være biologisk aktive, bg to kaldet Bu-2183 C og D er biologisk inaktive.

Det antibiotiske kompleks Bu-2183 og hver af de 3 ovennævnte biologisk aktive antibiotiske komponenter har et bredt spektrum af antibakteriel aktivitet og hæmmer de fleste aminoglycosid-resistente organismer, herunder pseudomonas arter. Antibiotika Bu-2183, Bu-2183A, Bu~2183A2 og Bu-2183B er værdifulde som antibakte-rielle midler, som ernæringstilskud til dyrefoder og som terapeutiske midler for fjerkræ, dyr og mennesker. De er værdifulde til behandling af infektionssygdomme forårsaget af Gram-positive og Gram-negative bakterier, især sygdomme forårsaget af aminoglycosidresistente organismer. En af de hidtil ukendte biologisk inaktive komponenter i det ved fermentering fremstillede kompleks, nemlig Bu-2183 D, kan anvendes som mellemprodukt ved semi-syntetisk fremstilling (såsom ved N-acylering) af de biologisk aktive komponenter Bu-2183 A, A2 og B.

Denne Bu-218 3-antibiotikum producerende organisme kaldet Pseudomonas sp. stamme D946-B83, A.T.C.C. 31086 er en fuldstændig aerob, ikke-sporedannende og Gram-negativ bakterie. Cellerne er stavformede og producerer unipolære multiflagella. Stamme D946-B83 er en psykrofilisk organisme som vokser ved 4° C men ikke ved 41° C.

142425 4

Den producerer fluorescerende pigment i glutamatmedium og skummet-mælk opløsning men ikke i King's B medium (H. Iizuka, & K. Komagata: An Attempt At Grouping Of The Genus Pseudomonas. J. Gen. Appl. Microbiol. 9: 73-82, 1963. Cytokrome oxidaser produceres ikke.

De morfologiske, dyrkningsmæssige og fysiologiske egenskaber af stamme D946-B83 er beskrevet nedenfor:

Morfologi

Stamme D946-B83 er karakteriseret ved at have motile, ikke-sporedannende og Gram-negative stave. Cellerne er lige, undertiden bøjede i længdeaksens retning, og producerer uni-polære tottede flagella. Poly-β-hydroxybutyrat er ikke indeholdt som en cellulær reserve (R.Y. Stanier, N.J. Palleroni & M. Doudoroff: The Aerobic Pseudomonas: A Taxonomic Study. J. Gen Microbiol. 43: 159-271, 1966). Ingen skede, stilk eller slim produceres.

Vækst egenskaber.

Kolonier på næringsagar og gærekstraktagar: Kraftig vækst.

0.5 - 1.5 mm i diameter efter 1 dag. Diffus, cirkulær og noget hævet. Glat og blød. Opak, hvidlig cremefarvet, senere lys brungulorange. Let viskos. Intet diffunderbart pigment.

Næringssubstrat og gærekstraktsubstrat: Kraftig vækst. Uklar, senere med sediment og lejlighedsvis hinde.

Gærekstrakt-agarstik: Vækst kun på overfladen. Ingen vækst under nogen.form for anaerobe betingelser.

Kemisk defineret uorganisk salt-medium: Moderat vækst ved tilsætning med glucose eller laktat som eneste carbonkilde.

Krav til vækstfaktor: Ingen.

Væksttemperatur: Begrænset vækst ved 4° C. Moderat til kraftig vækst ved 10-32° C. Sparsom vækst ved 37° C. Ingen vækst ved 41° C.

Virkning af mediets pH-værdi: Ingen vækst ved pH-værdi 4.0. Begrænset vækst ved pH-værdi 4.5 og pH-værdi 10.5-11.0. Moderat til god vækst ved pH-værdi 5.5-9.5.

142425 5

NaCl-effekt: Ingen vækst ved 12% NaCl. Begrænset vækst ved 6-9%. Moderat vækst ved 5% eller mindre.

De ovenfor beskrevne morfologiske og dyrkningsmæssige egenskaber ligner egenskaberne hos familien pseudomonadaceae.

Fysiologiske egenskaber.

Stamme D946-B83 producerer diffunderbart fluorescerende pigment i visse medier men ikke i andre, mens en kendt art af pseudomonas, nemlig Pseudomonas fluorescens viser kraftig fluorescens-produktion (Tabel I).

De fysiologiske og biokemiske egenskaber af stamme D946-B83 er vist i Tabel II. Organismens evne til at udnytte carbonhydrat og andre carbonkilder er vist i Tabel III sammenlignet med to kendte Pseudomonas-arter, nemlig PS. fluorescens og Ps. aeruginosa.

Taksonomi.

Stamme D946-B83 synes at tilhøre Pseudomonas-gruppen i betragtning af de ovenfor beskrevne morfologiske, vækstmæssige og fysiologiske egenskaber. I henhold til det taksonomiske system som er foreslået af Stanier et al. (R.Y. Stanier, N.J. Palleroni og M. Doudo-roff: The Aerobic Pseudomonads: A Taxonomic Study. J. Gen. Microbiol. 43: 159-271, 1966) for de aerobe pseudomonader, er stamme D946-B83 temmelig nær beslægtet med Pseudomonas fluorescens bortset fra dens negative æggeblomme-reaktion, negative udnyttelse af inositol og negative oxidase-produktion. Blandt de 13 arter af aerobe pseudomonader, som undersøgtes af Stanier, rapporteres kun pseudomonas maltophilia at udvise negativ oxidase-reaktion. Denne organisme er imidlertid helt forskellig fra stamme D946-B83 ved manglen på fluorescerende pigment, positivt methionin-krav, manglende vækst ved 4° C, negativ arginin-dihydrolase og anden substratudnyttelse. Stamme D946-B83 antages derfor at tilhøre en ny art af slægten pseudomonas.

Antibiotisk kompleks Bu-2183 produceres ved dyrkning af den hidtil ukendte Pseudoroonas-art kaldet Pseudomonas sp. stamme D946-B83, A.T.C.C. 31086, under submerse aerobe betingelser i et 6 142425 vandigt dyrkningsmedium. Organismen dyrkes i et næringsmedium indeholdende en assimilerbar carbonkilde, for eksempel et assimilerbart carbonbydrat. Eksempler på foretrukne carbonkilder omfatter glucose, fructose, mannose, glycerol og lignende. Næringsmediet bør også indeholde en assimilerbar nitrogenkilde som for eksempel fiskemel, soyabønnemel, peptoner etc. Uorganiske næringssalte kan også tilsættes dyrkningsmediet, og sådanne salte kan omfatte ethvert af de sædvanlige salte, der er i stand til at tilvejebringe natrium-, kalium-, ammonium-, calcium-, phosphat-, sulfat-, chlorid-, bromid-, nitrat-, carbonat-ioner og lignende ioner.

Fremstilling af Bu-2183 komplekset kan ske ved en hvilken som helst temperatur som kan bevirke tilfredsstillende vækst af organismen, for eksempel 10-32° C, og sker fortrinsvis ved en temperatur omkring 28-30° C. Sædvanligvis opnås optimal produktion på 3-5 dage. Det optimale pH-interval for mediet viser sig at være en pH-værdi på ca. 5.5-9.5 og mest fordelagtigt indstilles mediet på en pH-værdi på ca. 7. Ved tank-fermentering er det ønskeligt at fremstille et vegetativt inoculum i et næringssubstrat ved at pode substratkulturen med en skrå- eller jord-kultur eller en lyofiliseret kultur af organismen. Efter opnåelse af et aktivt inoculum på denne måde overføres det aseptisk til fermenterings-tankmediet.

En foretrukken fremgangsmåde til fremstilling af det antibiotiske Bu-2183 kompleks er følgende:

En skråagarkultur af Pseudomonas stamme D946-B83 i god vækst anvendtes til podning af et podemedium indeholdende 3% glucose, 2% fiskemel, 0.5% soyabønnemel, 0.2% pepton og 0.6% CaCO^, idet pH-værdien indstilledes på 7.0 før sterilisering. Podekulturen inkuberedes ved 28° C i 48 timer på et rotations-rysteapparat (250 opm) og 2 ml af væksten overførtes til 100 ml fermenteringsmedium i en 500 ml Erlenmeyer-kolbe, som indeholdt 2% glycerol, 2% linolie-frømel, 1% jordnøddemel, 2% fiskemel, 0.3% (NH^^SO^ og 0.5% CaCO^· Antibiotikum-produktionen nåede et maksimum efter 3-5 dages rystning ved 28° C. Den antibiotiske aktivitet i fermenteringssubstratet bestemtes ved en papirskive-agardiffusionsprøve under anvendelse af 7

U2Å2S

Bacillus subtilis PCI 219 som testorganisme. Stamme D946-B83 producerede 1.500 - 2.000 yg/ml af det antibiotiske kompleks ved ryste-kolbe-fermenteringsmetoden.

Når optimal substratstyrke var blevet opnået (som bestemt for eksempel ved den ovenfor nævnte undersøgelsesmetode) indstilledes substratet på en pH-værdi på ca. 2, hvorved det basiske vandopløselige antibiotiske kompleks skiltes fra myceliet og opløstes i det vandige fermenteringsmedium. Substratet filtreredes dernæst, fortrinsvis med filtreringshjælpemiddel, og filtratet indeholdende antibiotiket neutraliseredes til en pH-værdi på ca. 7. Det neutraliserede filtrat sendtes gennem en kationbytter-harpiks, fortrinsvis af "IRC-50 Amberiite"-typen på ammoniumform. Harpiksen udvaskedes dernæst med vand og fortyndet (N/50) NH4OH, og det antibiotiske kompleks elueredes fra harpiksen med et passende elueringsmiddel, for eksempel N/2 NH4OH. De aktive elueringsvæsker forenedes, koncentreredes i vakuum og inddampedes eller lyofiliseredes til Opnåelse af det rå antibiotiske Bu-2183 kompleks.

Det således opnåede rå faststof vistes ved tyndtlags kromatografi at indeholde mindst 3 aktive komponenter, som her kaldes ' Bu-2183 A, Ag og B samt mindst 2 inaktive komponenter der her kaldes Bu-2183 C og D. Bu-2183 komplekset kan adskilles i komponenterne Bu-2183 A, Ag B, C og D ved anvendelse af en kationbytter-harpiks, fortrinsvis en harpiks af "Amberlite CG-50"-typen på ammoniumform. Efter opløsning af komplekset i vand sættes dette til harpiksen, vaskes med vand og fortyndet (N/40) ammoniumhydroxid og elueres med et passende elueringsmiddel. Ammoniumhydroxid (N/20) har vist sig at tillade adskillelse af komponenter Bu-2183 A og B. Yderligere eluering af kolonnen med en mere koncentreret ammoniumhydroxid-opløsning, for eksempel (N/10), giver Bu-2183 C og D, der er ninhydrin-positive men biologisk inaktive. Til opnåelse af renset komponent Bu-2183 Ag er det sædvanligvis nødvendigt at foretage yderligere søjlekromatografi på Bu-2183 A fraktionen til adskillelse af komponenterne Bu-2183 Ag og Bu-2183 A. Fuldstændig adskillelse og rensning af hver komponent opnås ved gentagelse af den ovenfor 8 142425 beskrevne kromatografiske adskillelsesprocedure. Som vist i Tabel IV nedenfor viste to tyndtlags kromatografi-systemer her kaldet S-117 og S-122 sig at være egnede til differentiering af de 4 komponenter Bu-2183 A, B, C og D. Under den kromatografiske rensning af komponent Bu-2183 A som beskrevet nærmere i de følgende eksempler, fandtes en yderligere biologisk aktiv aminoglycosid komponent, som her kaldes Bu-2183 A2. Bu-2183 A2 kan skelnes fra komponent Bu-2183 A ved hjælp af tyndtlags kromatografi-systemerne S-117 og S-122 som vist nedenfor i Tabel V.

Karakteriserende data for antibiotiske Bu-2183 komponenter.

Bu-2183 A.

Det antibiotiske stof Bu-2183 A er en hvid amorf base, som er opløselig i vand, en smule opløselig i methanol og ethanol og praktisk taget uopløselig i n-butanol, acetone og andre sædvanlige organiske opløsningsmidler.

Antibiotikum Bu-2183 A er i stand til at danne salte med syrer, og fremstilling af farmaceutisk acceptable syreadditicnssalte af antibiotiket falder inden for opfindelsens rammer. Eksempler på egnede farmaceutisk acceptable syreadditionssalte omfatter de ikke-toksiske salte med organiske og uorganiske syrer som for eksempel saltsyre, svovlsyre, phosphorsyre, eddikesyre, stearinsyre, propionsyre, vinsyre, maleinsyre, benzosyre, ravsyre og lignende.

Komponenten Bu-2183 A giver positive reaktioner med ninhydrin- og anthron-reagenser men negative reaktioner med Toliens, Fehling og Sakaguchi reagenser.

2 X o

Den specifikke drejning for Bu-2183 A base er [ct]p = + 78.5 (c, 1.0, vand).

En prøve af komponent Bu-2183 A gav ved udfældning fra ethanol følgende analyse som .C2Hj.OH.H2O.

Analyse beregnet: C, 44.24; H, 8.52; N, 9.11; O, 38.13.

142425 9

Fundet: C, 44.25; H, 8.08; N, 9.11; 0 (ved forskel) 38.56.

Di-N-acetatet fra Bu-2183 A opnåedes som farveløse nåle, smeltepunkt 149-150° C. Det har en molekylevægt på 481 som bestemt ved osmometri og vistes ved analyse at være Ci9H35N30ii*H2°*

Analyse beregnet: C, 45.68; H, 7.47; N, 8.41; O, 38.44.

Fundet : C, 45.73; H, 7.49, N, 8.19; 0 (ved forske]) 38.59.

Bu-2183 A er svagt basisk og har titrerbare grupper med pKQ'-værdier på 6.90 og 9.40 i vand. Den omtrentlige molekylevægt for antibiotiket beregnet ud fra titreringsdata er 398.

Komponent Bu-2183 A udviser kun ende-absorption af ultraviolet lys. Ved presning i kaliumbromid har den et infrarødt spektrum i det væsentlige som vist i figur 1 med karakteristiske absorptionsbånd ved følgende bølgelængder i cm 1635 og 1570 (amid) og 1080 og 1020 (hydroxylgrupper). Ved opløsning i deuteriumoxid ved en koncentration på ca. 8%, er NMR-spektret for Bu-2183 A hydrochlorid-salt i det væsentlige som vist i figur 2. Spektret viser en anomer proton ved 6 5.17 ppm (IH, d, J = 3 Hz) og en propionylgruppe ved 6 1.12 (3H, t, J = 7.5 Hz) og 2.29 (2H, g, J = 7.5 Hz) ppm.

Strukturen af Bu-2183 A er bestemt at være

CH3CH2com^^ 0H

H° \

Tx\ ch2nh2

OH 7 CHOH

o—hu I

CHNH0 I 2

CHOH

CH2OH

Bu-2183 &2 ΙΟ 142425

Antibiotisk komponent Bu-2183 A2 er ligesom Bu-2183 A ovenfor en hvid amorf base, darer opløselig i vand, en smule opløselig i methanol og ethanol og praktisk taget uopløselig i N-butanol, acetone og andre sædvanlige organiske opløsningsmidler. Den er i stand til at danne salte med syrer, og fremstilling af farmaceutisk acceptable syreadditionssalte af Bu-2183 basen falder inden for opfindelsens rammer. Komponent Bu-2183 A2 giver positive ninhydrin- og anthron-reaktioner og negative Tollens-, Fehling- og Sakaguchi-reaktioner.

Den specifikke drejning af Bu-2183 A2 base er [a]D2^ = + 79.1° (c, 0.43, H20).

En prøve af Bu-2183 A2 isoleret som carbonatsaltet vistes ved analyse at være C]_gH33W3°9· 1/2 H2C03·

Analyse beregneti C, 44.79; H, 7.75; N, 9.50; O, 37.96.

Fundet : C, 44.35; H, 7.83; N, 9.21; 0 (ved forskel) 38.61.

Komponent Bu-2183 A2 udviser kun ende-absorption af ultraviolet lys. Ved presning i KBr har den et infrarødt spektrum i det væsentlige som vist i figur 3. Ved opløsning i D20 ved en koncentration på ca. 6% er NMR-spektret af Bu-2183 A2 hydrochloridsalt i det væsentlige som vist i figur 4. Komponent Bu-2183 A2 kan skelnes fra Bu-2183 A og Bu-2183 B ved tilstedeværelsen af en n-butyrylgruppe i NMR-spektret ved δ 0.92 (3H, t), 1.63 (2H, sekstet) og 2.30 (2H, t) ppm i stedet for propionyl- eller acetyl-gruppen i komponenter A og B.

Strukturen af komponent Bu-2183 A2 er bestemt at være CH3(CH2)2CONH—k OH

ΝΛ ch2nh2

OH ] CHOH

O— CH I

CHNH„ I 2

CHOH

ch2oh

Bu-2183 B.

142425 11

Antibiotikum Bu-2183 B ligner i udseende og opløselighed meget komponenterne Bu-2183 A og A2 ved at være en hvid amorf base der er opløselig i vand, en smule opløselig i methanol og ethanol og praktisk taget uopløselig i n-butanol, acetone og andre sædvanlige organiske opløsningsmidler.

Antibiotikum B-2183 B er i stand til at danne salte med syrer, og fremstilling af farmaceutisk acceptable syreadditionssalte af antibiotiket falder inden for opfindelsens rammer.

Komponent Bu-2183 B giver positiv reaktion med ninhydrin- og anthron-reagenser men negative reaktioner med Tollens, Fehling og Sakaguchi reagenser.

Den specifikke drejning af Bu-2183 B base er [a]D21 = + 85° (c, 1.0, vand).

En prøve af komponent Bu-2183 B gav ved fældning fra ethanol analyse som ci4H29N3°9*C2H5OH*H20·

Analyse beregnet: C, 42.95; H, 8.34; N, 9.36; O, 39.35.

Fundet: C, 42.69; H, 7.78; N, 8.86; 0(ved forskel) 40.67.

Di-N-acetatet af Bu-2183 B opnåedes som farveløse prismer, smeltepunkt 159-162° C. Det har en molekylevægt på 484 bestemt ved osmometri og viser analyse som c^gH33N3°ii*H20*

Analyse beregnet: C, 44.53; H, 7.27; N, 8.66; O, 39.54.

Fundet: C, 44.96; H, 7.44; N, 8.52; O (ved forskel) 39.08.

Bu-2183 B er svagt basisk og har titrerbare grupper med pK - CL · værdier på 7.15 og 9.35 i vand. Den omtrentlige molekylevægt af antibiotiket beregnet ud fra titreringsdata er 409.

Komponent Bu-2183 B udviser kun ende-absorption af ultraviolet lys. Presset i kaliumbromid har den et infrarødt spektrum i det væsentlige som vist i figur 5 med karakteristiske absorptionsbånd 12 142425 følgende bølgelængder i cm 1635 og 1570 (amid) og 1080 og 1020 (hydroxylgrupper). I opløsning i deuteriumoxid ved en koncentration på 10% er NMR-spektret af Bu-2183 B hydrochloridsaltet i det væsentlige som vist i figur 6. NMR-spektret viser at Bu-2183 B kan skelnes fra Bu-2183 A og A2 ved tilstedeværelsen af en acetylgruppe ved δ 2.02 ppm (3H, s,) i stedet for propionyl- eller n-butyryl-gruppen i henholdsvis A og A2.

Komponent Bu-2183 B har strukturen CH.CONH-w oh \Nl_o H0 ^ K\ ?H2m2

OH [ CHOH

0-CH

CHNH«

I 2 CHOH

i^OH

Karakteriserende data for mellemprodukt Bu-2183 D.

Den biologisk inaktive komponent Bu-2183 D er en hvid amorf base, som er opløselig i vand, en smule opløselig i methanol og ethanol og praktisk taget uopløselig i n-butanol, acetone og andre sædvanlige organiske opløsningsmidler.

Forbindelse Bu-2183 D er i stand til at danne salte med syrer, og fremstilling af sådanne syreadditionssalte af basen falder inden for opfindelsens rammer.

Komponent Bu-2183 D giver positive reaktioner med ninhydrin- og anthron-reagenser men negative reaktioner med Toliens, Fehling og Sakaguchi reagenser.

Den specifikke drejning af Bu-2183 D base er = + 72.5° (c, 1.0, vand).

142425 13

En prøve af komponent Bu-2183 D isoleret som carbonatsaltet' ' bestemtes ved analyse at være ci2H27N3°8‘H2C^3·

Analyse beregnet: C, 38.70; H, 7.25; N, 10.42; O, 43.63.

Fundet: C, 38.86; H, 6.93; N, 10.14; O (ved forskel), 44.07.

Bu-2183 D er svagt basisk og har 3 titrerbare grupper ved ρΚα-værdier på 6.95 (2 ækvivalenter) og 9.68 i vand.

Tri-N-acetatet af Bu-2183 D opnåedes5 som farveløse prismer, smeltepunkt 159-162° C. Dette salt bestemtes at være identisk med di-N-acetatet af Bu-2183 B.

Komponent Bu-2183 D udviser kun ende-absorption af ultraviolet lys. Presset i kaliumbromid har den et infrarødt spektrum i det væsentlige som vist i figur 7. Spektret viser den manglende tilstedeværelse af amidcarbonylbåndene, som er tilstede i de biologisk aktive komponenter Bu-2183 A, A2 og B. Ved opløsning i deuteriurfi-oxid ved en koncentration på 10% er NMR-spektret af Bu-2183 D hydrochloridsalt i det væsentlige som vist i figur 8. Strukturen af Bu-2183 D er blevet bestemt som NH2~V. /oh

OH [ CHOH

O—ώ

(!:hnh0 I 2 CHOH I

CH2OH

Strukturbestemmelse af Bu-2183 komponenter.

Mild, sur hydrolyse af Bu-2183 A og B (IN HCl/MeOH, 80° C, 3 timer) gav den samme desacyl-forbindelse C2.2H27N3°8' som var 14 142425 identisk med komponent Bu-2183 D opnået ved kromatografisk deling af det rå Bu-2183 kompleks. Total N-acylering af Bu-2183 D gav tri-N-acetat, ci8H33N3®il' ^er identificeredes som di-N-acetatet af komponent Bu-2183 B.

Sur hydrolyse af Bu-2183 B i et methanolisk hydrogenchlorid (mættet, tilbagesvalingstemperatur, 24 timer) gav en aglycon og en aminosukker sammen med komponent Bu-2183 D. Aglyconen isoleredes som det krystallinske sulfat, smeltepunkt 263-264° C, der ved analyse bestemtes at være C,EL JS-0.-ELSCL 2 . 6 16 2 4 2 4.

Analyse beregnet: C, 25.90, H, 6.52* N, 10.07; S, 11.52.

Fundet: C, 26.10, H, 6.47, N, 9.93, S, 11.29.

220 MHz NMR-spektret for N, 0- hexaacetatet sammen med massespektraldata opnået med N-acetyl-O-TMS-, N-acetyl.diisopropyliden-og hexa-N,O-acetylderivaterne af aglyconen tydede på en 1.4—diamino-2, .3, 5, 6-tetra-ol-struktur for aglycondelen.

Di-N-acetatet af aglyconen opnåedes som farveløse nåle, smeltepunkt 114-115° C og viste sig ved analyse at være C^^Q^Og.

Analyse beregnet: C, 45.45; H, 7.63; N, 10.60.

Fundet: C, 45.37; H, 7.97; N, 10.57.

Da en konfiguration af D-glucose-type måtte antages at være den mest sandsynlige for aglyconen, foretoges fremstilling af 1.4-diamino-l.4-dideoxy-D-sorbitol ud fra 4-amino-4-deoxy-D-glucose og produktet vistes ved tyndtlags kromatografisk og NMR analysen at være aglyconen.

Amino-sukkerdelen opnået i henhold til ovennævnte sure methano-lyse af komponent B rensedes ved "Amberlite CG-50"-kromatografering og adskiltes i a- og 3-former af methylglycosid, hvor a-formen var hovedprodukt. N-acylering af a-methyl-glycosidet gav farveløse prismer, smeltepunkt 185-186° C, der ved analyse viste sig at være C9H17N06· 142425 15

Analyse beregnet: C, 45.95; Η, 7.28; N, 5.95.

Fundet: C, 45.93; Η, 7.43; N, 5.88.

Massespektret for dette N-acetyl-derivat viste et maksimum ved m/e 204 (M-31) som tilskrives tabet af en glycosid methoxylgruppe fra molekylet. Den frie amino-sukkerforbindelse skal således have formlen C-H.-NO...

6 13 5 a- og β-formerne af methylglycosid identificeredes som henholdsvis methyl 4-amino-4-deoxy-a- og Ø-D-glucopyranosid ved hjælp af IR- og NMR-spektre for deres tetra-N,0-acetyl-derivater. IR-spektrene for autentiske prøver af disse sukkerforbindelser isoleret frsj.4-trehalosamin (J. Antibiotics, 27, 145, 1974) var i overensstemmelse med IR-spektrene for de eksperimentale prøver.

Sur hydrolyse af Bu-2183 D i 6N HCl (tilbagesvaling, 3 timer) gav den samme aglycon og amino-sukkerforbindelse som isoleret fra hydrolyzatet af Bu-2183 B.

Bu-2183 C opnået ved kromatografisk adskillelse af det rå Bu-2183 kompleks hydrolyseredes i methanol indeholdende IN HCl véd tilbagesvalingstemperatur i 3 timer. Aglycondelen var identisk med den i de andre komponenter af Bu-2183, og sukkerdelen identifies-1 redes som methyl D-glucosid ved tyndtlags kromatografi, NMR og gas kromatografi. Den molekylære formel for Bu-2183 C er derfor 1 C12H26N2°9*

Baseret på ovenstående data bestemtes strukturerne for Bu-2183 komponenterne at være følgende: R "“V. ν·0Η v—\ H0ΝΛ «Λ

OH I CHOH 1 I O—CH

(1hnh9 cIhoh

c!h2OH

Bu-2183 komponent _R_ 16 142425 A CjH CONH- B CH3CONH- A2 n-C^CONH- C H0- D nh2-

Antimikroblel aktivitet.

In vitro tests viser at komplekset Bu-2183 og de individuelle antibiotiske komponenter Bu-2183 A, A2 og B har et bredt spektrum af antibakteriel aktivitet. Det antibiotiske kompleks og de aktive komponenter er særlig værdifulde til at hæmme de fleste aminogly-cosid-resistente organismer. Komponent Bu-2183 A2 viser sig at være mere aktiv end Bu-2183 B men mindre aktiv end Bu-2183 A.

De minimale inhiberende koncentrationer (MIK) af Bu-2183 A og B bestemtes overfor en lang række forskellige bakterier ved agar-seriefortyndingsmetoden på nærings-agarplader. Et inocula-replike- rende organ ifølge Steers et al. anvendtes. Inokulumstørrelsen 4 indstilledes på 10 fortynding af natgammel kultur af testorganismerne. i hjerteinfusionssubstrat ("Difco"). Resultaterne er vist i Tabel VI sammen med resultaterne for kanamycin, der testedes sammenlignende som reference antibiotikum.

De egentlige aktiviteter af Bu-2183 A og B er moderate eller forholdsvis svage udtrykt ved MIK-værdier, idet komponent A er ca. 2-4 gange mere aktiv end B. De udviser imidlertid et bredt spektrum af antibakteriel aktivitet overfor Gram-positive og Gramnegative bakterier, herunder mange af de aminoglycosid-resistente organismer og pseudomonas stammer.

Tabel VII nedenfor viser minimale inhibitoriske koncentrationer af komponenter Bu-2183 A og A2 overfor et antal patogene organismer.

En prøve af Bu-2183 kompleks med en renhed på omtrentligt 30-40¾ viste sig at hæmme E. coli A20365 ved en koncentration på 142425 17 12.5 yg/ml, K. pneumoniae D-ll ved en koncentration på 12.5 yg/ml og Ps. aeruginosa A 9930 ved en koncentration på 25 yg/ml.

Virkning af medium-pH på MIK.

Virkningen af medium-pH-værdi på MIK -værdien af Bu-2183 A undersøgtes ved agar-seriefortyndingsmetoden under anvendelse af nærings-agarmedium med pH-værdi 6.0, 7.0, 8.0 og 9.0. Resultaterne som er vist i Tabel VIII viste, at aktiviteten af Bu-2183 A voksede ved basisk pH-værdi og faldt ved sur pH-værdi.

Virkning af medium.

Virkningen af medium på aktiviteten af Bu-2183 A og B bestemtes overfor 8 testorganismer. Medierne som teétedes var nærings-agar, hjerteinfusions-agar og Mueller-Hinton agar. Medium pH-værdien indstilledes på pH-værdi 8. Som vist i Tabel IX, forekom den største in vitro aktivitet når nærings-agar anvendtes som testmedium.

In vivo aktivitet og toksicitet.

Bu-2183 A og B vurderedes in vivo på eksperimentale infektioner i mus. De anvendte patogene bakterier var S. aureus Smith, E. coli NIHJ og Ps. aeruginosa A9930. Musene udsattes for en dosis på 100 x LDj-g-værdien af de patogene organismer i en 5% suspension af svinemavemucin. En enkelt subkutan behandling med antibiotiket foretoges straks efter bakterieangrebet (0 time), og efter et dobbelt dosisskema administreredes antibiotiket til tiden 0 og 3 timer efter angrebet. Grupper på 5 mus anvendtes for hvert dosisniveau, og dyrene iagttoges i 5 dage til bestemmelse af den gennemsnitlige beskyttende dosis (PD^-værdi) .

Resultaterne er vist i Tabel X. Bu-2183 A og B bevirkede in vivo aktivitet overfor alle 3 undersøgte infektioner.

*

Den akutte toksicitet af Bu-2183 A og B bestemtes i mus ad de subkutane og intravenøse veje. Musene iagttoges i 15 dage og de intravenøse (i.v.) og subkutane (s.c.) LDgg-værdier af komponent 18 142425

Bu-2183 A viste sig at være henholdsvis 2500 mg/kg og 1000 mg/kg. Komponent Bu-2183 B var langt mindre toksisk end Bu-2183 A, og ingen dødsfald forekom ved doser indtil 2000 mg/kg hverken i .v. eller s.c. under iagttagelsesperioden på 15 dage.

Anvendelighed af komponent Bu-2183 D.

Selvom komponent Bu-2183 D er biologisk inaktiv er den et værdifuldt mellemprodukt til semi-syntetisk fremstilling af de biologisk aktive komponenter Bu-2183 A, A^ og B. Således kan den fri aminogruppe i mellemproduktet Bu-2183 D (efter passende beskyttelse af andre reaktive funktionelle grupper) N-acyleres på i og for sig kendt måde til fremstilling (efter fjernelse af eventuelle beskyttende grupper) af N-propionyl-derivatet Bu-2183 A, N-acetyl-derivatet Bu-2183 B eller N-butyryl-derivatet Bu-2183 TABEL I.

Produktion af fluorescerende pigment.

Bu-2183 fremstiller Ps. fluorescens Medium D946-B83 _ NIHJ B254_ Gærekstrakt-agar - +

King's B medium + + 20% skummet mælkopløsning + + + +

Glutamatsubstrat + + + + 1A2425 19 Τ3 0) > 03 Ρ CJM tU <d

^ P CM Μ M

H — Φ W ® P

P <* P 03 Ρ P

(rt «. 01 P <— Ρ β

P >, β in P CM I

. £ β O Φ Ρ E 1-1

m φ φ 01 (UCMU O

oo Ό Φ fi 03 03 Ρ Φ V M

m u Ο ~ ~ 03 Φ β Ρ P -p &1 ® I (UCP p p O tn P 01 β 03 £ t> ο ε ρ ® ai ρ ρ υ β a E p - >i d< β β p i β β β Φ 5 ® S' 1/1 3.

m Ρ β β Ρ Μ ® Φ tn β · Cn

QrQ+ioai Ρ P tn pp P ° I

fljWHiJi a) 01 - H QlOP β'-' p mg OP op 03 β 03 m w p S PMH Μ Μ P U 03 Λ fN -Q.cn β lijildH Old) id ρ β 03 nj o eiddi p p ai > a) pro a p

Jj ii a k β β β ο £ ρβ op ω

m 0)Ό οι tdidHtøoiPPP ι ® X

Γ00Τ^Μ ρ Ρ a ^ Ρ β a £ !> οι Ρ ΟΡΡΟ COW β Ή . Μ Ρ β 3 ’ (rt pOlXP £ £ β Ρ Ρ Ρ $ Ρ Μ β m go <DQ!id<d0i2fti(d Ε £ ® β s. g MM tntnMMMOlflM Ο Ρ Cn 1 Φ κ ρ αι ηρρροολρ ρ ρ ρ ; μ .π £ φ α, Ό Q -Q 01 01 β Ρ I 01 03 β β Ο β Μ 01 ΡΡ££Ι£Ρ Λ I ^ β β β φβ> ρρ β β spid β ap’d Ί- ωφοαι οιαίβρ οι 336 - ™.

c >pcnp ΦΦββΡίτ>αΐβ £ 3 ® 6 φ βΡθθ) ιβΌΟΟβΟΟΟ « g m · ® β Η tn <ι ρ Μ Ρ Ο Ο ΡΡΟ «" ρ 3« ΗΦ TdOOl PPftftg >i& dP · 0¾ MUJ o >1 01 φ Φ Φ Φ Ε Ρ Φ OP £03 £φι g £ p Ε S a a β £ a ν φ Sg

H £ P O

mm —. c a> S Ρ Ρ Φ 03

S p 03 g P

^ X* t n Cn c

.i Ρ P O

0 ό a ρ ρ >ι a ο Η Φ 03 a ρ ρ Ό a © tn Μ Ρ β Μ X ΟΡ0)·03 υ Ρ β β Ρ 03 π\ i tn Φ Φ Ρ ν ρ ο Μ Ρ m β>>> >>>>> > tn tn οι ® β > “ Ο Ρ Ρ Ρ Ρ Ρ Ρ Ρ Ρ ^3^^2^3 ρ ρρρρ £ £ £ £ £ Ρ Ρ Ρ Μ β Ρ Ρ ni pppid ρ β β β β ρ Μ β Ο Ό β ρ ρ! V m ra Cn m tn Cn tn tn o3 β Q β 0 t oi 01 β oo® o®®®® S hi 3 £ 8 p! $ a a β a β β β β a -- tn p a a a

w! PS

>i h' μ <

φ X

03 β P p id O β S „ ^ ρ Ρ Ρ Φ E 2 φ ο p nj p ra i m Μ Φ ® £ Μ β ρ Ρ p Φ idnamrart poi ® ® ro

οι Ό >i <d ® ® O in E M

Φ p£ppm Όρ ρ E p

p K 00 ββ£-ββ P

O ΟΦΜΜΜΟΡ>ι£ C

β I Μ Ό Ό ® Ρ β Η “ T3 g«>,>,βPO&» Ρ 3 -μ>, ΟΡΛ£®ΛίΡΟ Μ Ρβι β 03 £ Μβ ΟβΡ Ο fi ΦΡ £ΡΦΦ01ΓΟ4ί!β Ρ ΜΡ Φ ΕηΌ ΟΡβιοΟΟβΡ 2C ® φ ΟΦΡΡΜΜΤ)® Φ βΜ Ρ cm®POP®aao-M β ο^ ® ρβαι>)ββ>ι h? 3 33 3 βρ βο μρρ ωρ a>i ρ pa ρ ρβΌ^-ΡΦΡΦΟ ο β £ 0 >1

CnP>i οι Ο W &> Ό ω ρ β β <uow >Hffi o os d 142426 20 co - r—1 C Η _ O ιβ I co W g i—I c - s +* o 3 0) P -P O) p tn -- tn <d m

S 3 n 3 Η O tn P

3 0 O 3 H O g O -P H 3 •h >1 is p 333a d'd

03 r—| ^ Η -P +) 3 C

<u tn i« 4J tr !) bi «1 3 si o\°- 3 3 o p +> +>

+! Η P o\° g +> 3 W

fi Η · 3 PH 6 -P

Old © g H O) +13 O P 'P

to 2 tn -p co o -ri P 3 3 3 co -p co (33+)¾ p 3 -p 03 3 3 03 3 (d H CO 3 O -P £5 3 o .Mes H 3 a +> 0( C g +t 03 3 03

-~ +> to ε 0( 6 ~ w -H 6 2+IO

+J 3 -p 3 +)P+)3+>6rø+> 6 (d s C -H +)+)+) p 3 3 3 -P 3 0) 3 (0 303333 0) P M ti ti »1 dl 6 Ή +) +) tn 3 P P P tr+)(fl+>3 <!>-&>, 03 u o3 p s -o +> +> h to c -p ε -o p h +> g) O CO CO -ri to Ό. +3 3 O CO 3 ^θ. 3 ε

1+1 3 3 +> ,Ο O +3 +1 3 CO +) Cfl+jP

^ > 33 3 -H co C co 3 -Η O -3 3 ri;

c - p to co co to 3 - P W O

rii co-pc-c om-pc-n-p^aj-p ” H 3 -P O P O 03 C CO O -Η 3(3)03+1 H OC-P dJ-P O -P -P 6 O H O O -ri &> o A co A +) P P g 3 +>03 c ,3 £ 0)00) 3 8J +5 -P X tt) O -ri H 05 0(«a ε c υ ω o 66 w m ril E-i tn c -ri c +)

rH

3 >

A -H

> >>> >>>> > >10 +> -Η -p -ri -ri -ri -r| -p -p -p -PI 3 c+) +) +) +> +)+)+)+> +) +>0 tn o -P 3 -P -P 3 3 -P -P 3 3+5 tt)

•ρω b^coco &i tr> to to &> tn +-) C

+10 0)00 tt)d)00 O O) o

Αί A C A 0( CCaOi 3 CO

3 P

tt) 0) I I

02 +) 3 H

C P >i

0) O X

S rH O

tn +5 +3

3 -P O M

a P 3 A 3 i t+i tn i - o 6 4h m h c c i 3 03 O 3 0) -P -P ¢5

3 -P3 +>+>+>+> 03nC

p C 3 CO 3 3 CQJC33C

m OC P C P H 06-HC>i-P

f o 03 -P +1 3 -P (0 +3 3 O N

•P >1 P -P X +) -P P +5 0 3

O 3-P tn+530 O +5 C O A >t C

-p +5C3 33+10(0) -p i+H 3 -P O +1 +1 +1 QJ.X +1 +5

+) ^ 303 p +3 3 3 3 P 0) -X 3 3 A

ω3 O 0) P S tn > _ Φ03 tt)P 0330) 0) (DCfl-PC-Ptn

Eh Ο-P to A C -P o to to tn S tn +) o ω o P 3 H+40+1 HH H g C 3 -P 3 A p O) 3 +> -P 3 tt) (1) 3 O -P g +) H C 3

+)+) +) -P A P P +> +> +) HCO-X+d-PP

-p-p +) C 3 +) +1 +> +> +> +3 +) p 3 £5 +5 >i PC >i O Οί -P ίΡίΡ tp 3Η3γ0·Ρ0(3

+) fil cwcc c tn 3 P

p 03 S 330303 03 tn Q( P

a d<3 q o d d d fea to a 142425 21 1) R. Y. Stanier, N. J. Palleroni & M. Doudoroff: The Aerobic Pseudomonads: A Taxonomic Study. J. Gen. Microbiol. 43: 159-271, 1966.

2) Μ. E. Rhodes: The Characterization Of Pseudomonas Fluorescens.

J. Gen. Microbiol. 21: 221-263, 1959.

3) H. Iizuka & K. Komagata: An Attempt At Grouping Of The Genus Pseudomonas. J. Gen. Appl. Microbiol. 9: 73-82, 1963.

4) H. Iizuka & K. Komagata: Taxonomy Of Genus Pseudomonas With Special Reference To Their Modes Of Metabolism Of Carbon Compounds. J. Gen. Appl. Microbiol. 9: 83-95, 1963 5) V. B. D. Skerman: Abstracts of Microbiological Methods.

Wiley-Interscience, New York, London, Sydney og Toronto, P. 364, 1969.

TABEL III

22 U2425

Udnyttelse af carbonkilder

Stamme Ps. fluorescens Ps. aeruginosa Substrat D946-B83 NIHJ B254_ ATCC 19660

Glycerol + + + L-arabinose + + D-xylose + + L-rhamnose - D-fructose + + + D-galactose + + D-glucose + + + D-mannose + + D-fucose - trehalose + + cellobiose - - maltose - - saccharose - lactose - - raffinose - inositol + D-mannitol + + + D-sorbitol - + dulcitol - geraniol - - + stivelse - - cellulose - inulin - salicin - - acetat + + + propionat + + + (3-OH-butyrat + + + TABEL III (fortsat) 142425 23

Stamme Ps. fluorescens Ps. aeruginosa Substrat D946-B83 NIHJ B254_ ATCC 19660 2-ketogluconat + + + succinat + + + maleat - glycollat - DL-lactat + + + v pelargonat + + + adipat - + p-OH-benzoat + + + m-OH-benzoat - - methanol - + ethanol -- + n-propanol - + phenol - - - cresol - - + · '· monoethanolamin monoethylamin - - diethylamin triethylamin - - testosteron - acetamid - - + arginin + + + valin + + + norleucin - - D-tryptophan - - (3-aminovalerat + - + betain + + + putrescin + + + 142425 24

Basisk medium indeholder pr. liter: 40 ml ΙΜ-phosphat puffer (pH 6.8); 1 g, (NH4)2S04; 20 ml Hutner's vitaminfrie mineralsaltopløsning.

TABEL IV

Tyndtlags-kromatografi af Bu-2183 komponenter

Opløsningsmiddel- _Rf *_

System Plade system_ A B__C__D

S-117 silicagel CHCl3-CH3OH-28%NH4OH 0.39 0.30 0.21 0.23 (1:3:2) S-122 silicagel CHC13-CH30H-2N NH4OH- CH3COOH 0.38 0.27 0.15 0.03 (20:65:40:5)

TABEL V

Tyndtlags-kromatografi af Bu-2183 komponenter A og A2

Opløsningsmiddel- Rf X_

System Plade__system_ A A2 S-117 silicagel CHCl3-CH3OH-28%NH4OH 0.49 0.57 (1:3:2) S-122 silicagel CHCl3-CH3OH-2N NH4OH- CH3COOH 0.39 0.48 (20:65:40:5) påvisning: ninhydrin-reagens

TABEL VI

25 142425

Antibakterielle spektre af Bu-2183 A og B

_MIK (yg/ml)__

Kode-nr. Test organisme Bu-2183A BU-2183B Kanamycin A

Sa-2 S. aureus Smith 12.5 50 0.2

Sa-3 " " D193 25 25 0.4

Sa-4 " " D133 25 >100 0.8

Sa-9 " " D137 100 >100 1.6

Sa-10 " .: A20239 25 100 25

Ec-1 E. coli NIHJ 12.5 50 0.8

Ec-2 " " PO 1495 25 50 0.4

Ec-5 " ML 1630 12.5 50 100

Ec-9 " " NR 79/W677 25 100 25

Ec-10 " " JR 35/C600 6.3 12.5 12.5

Ec-49 " " A20107 12.5 50 25

Ec-53 " " JR 66/W677 6.3 25 25

Ec-55 " *' R 5 25 100 6.3

Ec-62 " " A20895 12.5 50 0.8

Ec-72 " " A20732 12.5 25 12.5

El-2 Ent. cloacae A20364 25 50 100

El-12 " " A21006 25 100 50

Pv-1 Pr. vulgaris A9436 12.5 50 0.2

Pg-2 Pr. morganii A20031 25 50 0.8

Pm-l. Pr. tnirabilis A9554 12.5 25 0.4

Ps-2 Prov. stuartli A20894 >100 >100 0.8

Kp-1 K. pneumoniae Dll 3.1 12.5 0.2 Κρ-8 " " Type 22-3038 25 100 100

Sm-1 Ser, marcescens A20019 >100 >100 0.8

Sm-16 ” ” A21247 100 >i00 >100

Pa-3 Ps. aeruginosa A9930 12.5 25 6.3

Pa-12 " " A20653 25 100 >100

Pa-16 " " # 130 25 100 25

Pa-21 " " A20601 25 50 12.5

Pa-24 " " A20896 25 100 >100

Pa-27 " " GN 315 25 50 100

Px-10 Pseudomonas sp. A20621 >100 >100 12.5 26 142425

TABEL VII

Antibakterielle spektre af Bu-2183 A og MIK (pq/ml)_

Kode-nr. Test organisme BU-2183A Bu-2183

Sa-2 J3. aureus Smith 25 25

Sa-3 " " D193 25 50

Sa-4 " " D133 50 100

Sa-9 " " D137 50 100

Sa-10 ” " A20239 50 100

Ec-1 É. coli NIHJ 25 100

Ec-2 " " P01495 25 >100

Ec-5 " " ML1630 25 50

Ec-9 " " NR79/W677 12.5 25

Ec-10 " " JR35/C600 6.3 6.3

Ec-49 " " A20107 25 50

Ec-53 " " JR66/W677 25 25

Ec-55 " " R5 6.3 25

Ec-62 " " A20895 25 50

Ec-72 " " A20732 12.5 25

El-2 Ent. cloacae A20364 25 100

El-12 " " A21006 25 100

Pv-1 Pr. vulgaris A9436 25 100

Pg-2 Pr. morganii A20031 25 50

Pm-1 Pr. mirabilis A9554 25 50

Ps-2 Prov. stuartii A20894 >100 >100

Kp-1 K. pneumoniae Dll 6.3 12.5

Kp-8 " " Type 22-3028 25 100

Sm-1 Ser. marcescens A20019 >100 >100

Sm-16 " " A21247 >100 >100 pa-3 Ps. aeruginosa A9930 12.5 50

Pa-12 " " A20653 50 >100

Pa-16 " " # 130 25 100

Pa-21 " " A20601 50 >100

Pa-24 " " A20896 50 >100

Pa-27 " " GN315 25 100

Px-10 Pseudomonas S£.A20621 >100 >100

TABEL VIII

142425 27

Virkning af medium-pH-værdi på MIK af Bu-2183 A.

Kode-nr. Stamme pH 6 pH 7 pH 8 pH 9

Ec-1 E. coli NIHJ >50 50 25 12.5

Kp-1 K. pneumoniae D 11 12.5 12.5 12.5 3.1

Pa-1 Ps. aeruginosa D 15 >50 50 25 12.5

Sa-10 S. aureus Smith >50 50 50 50

Bs-1 B. subtilis PCI 219 50 6.3 6.3 6.3

TABEL IX

Virkning af medium p& aktivitet af Bu-2183 A og B.

Kode-nr. Stamme Bu-2183 A Bu-2183 B

NA1 MHA HIA MHA

Ec-1 E. coli NIHJ 12.5 50 100 50 >100 >100

Kp-1 K. pneumoniae Dll 3.1 12.5 25 12.5 50 50

El-2 Ent. cloacae A20364 25 50 100 50 >100 >100

Pv-1 Ps. vulgaris A9436 12.5 50 100 50 >100 >100

Pm-1 Ps. mirabilis A9554 12.5 50 50 25 >100 100

Pa-3 Ps. aeruginosa A9930 12.5 25 50 25 100 >100

Sa-2 S. aureus Smith 12.5 50 50 50 100 >100

Sa-10 S. aureus A20239 25 100 >100 100 >100 >100

Na: Nærings-agar HIA: Hjerteinfusions-agar MHA: Mueller-Hinton agar

TABEL X

142425 28

In Vivo-aktivitet af Bu-2183 A og B.

PD50-værdi i mg/kg (enkelt dosis)

Infektionsorganisme Bu-2183 A Bu-2183 B

S. aureus Smith 42 100 E. coli NIHJ 92 135

Ps. aeruginosa Α993Ό 230 540 PD5Q-værdi i mg/kg (dobbel dosis)

Infektionsorganisme Bu-2183 A

S. aureus Smith 36 x 2 E. coli NIHJ 45 x 2

Ps. aeruginosa A9930 80 x 2.

De følgende eksempler belyser opfindelsen nærmere. "Amberlite IRC-50" og "CG-50" som er omtalt foran og i eksemplerne er handelsnavne for svagt sure kationbytter-harpikser af en carboxylisk-poly-methacrylisk type.

EKSEMPEL 1.

(Fermentering i tank).

Agar-skråkultur af pseudomonas sp. stamme D946-B83 anvendtes til podning af 100 ml podemedium nr. 83B (3% glucose, 2% fiskemel, 0.5% soyabønnemel, 0.2% pepton og 0.6% CaCO^) i 500 ml Erlenmeyer-kolber. Kolberne inkuberedes ved 28° C i 3 dage på et rotationsrysteapparat (250 opm), og 1 liter af podekulturen anvendtes til podning af 300 1 fermenteringsmedium nr. 100 F (2% glycerin, 1% Pharmamedia", 2% fiskemel, 2% linoliefrømel, 0.3% (NH4)2SC>4, 0.6% CaCO^)· Tanken kørtes ved 30° C med omrøring ved 140 opm og en 29 162425 gennemluftningshastighed på 200 1/minut. Substratstyrken bestemtes ved papirskive-agarplademetoden under anvendelse af B. subtilis PCI 219 som prøveorganisme og Bu-2183 A røm prøvestandard. Følgende resultater opnåedes:

Tid (timer) pH-værdi af substrat Styrke (yg/ml) 0 6.7 0 20 7.5 200 30 7.8 400 40 7.9 1.600 50 7.9 1.650 60 8.1 1.700 64 8.1 1.800.

(Ekstraktion).

Det vundne substrat filtreredes med filtreringshjælpemiddel ved pH-værdi 2. Filtratet (19 1) som indeholdt ca. 30 g styrke af Bu-2183 A indstilledes på pH-værdi 7 og omrørtes med 3 1 "Amberlite IRC-50" (NH*-form). Harpiksen fraskiltes, vaskedes i rækkefølge med 10 1 vand og 5 1 N/50 NH^OH og omrørtes dernæst med to 4 liter portioner N/2 NH^OH til eluering af den biologiske aktivitet. De aktive eluater forenedes, koncentreredes i vakuum og lyofiliseredes dernæst til frembringelse af 18.6 g hvidt, fast stof (ca. 700 yg/mg). Dette faste stof opløstes i vand og sattes til en kolonne af "Amberlite CG-50" (NH*-form, 400 ml). Kolonnen vaskedes i rækkefølge med 2.2 1 vand og 3 1 N/40 NH^OH og udvikledes dernæst med N/20 NH^OH. Elua-terne opsamledes fraktioneret og undersøgtes ved biologisk styrkebestemmelse på B. subtilis-pladen og endvidere ved tyndtlags kromatografi (system S-117, ninhydrin). Passende fraktioner forenedes, koncentreredes i vakuum og lyofiliseredes til opnåelse af nedenstående faste stoffer.

142425 30 N/20 NH.OH Fast vægt Bu-2183 komponenter 4 _ (rå)_ 0 - 1.3 liter - ingen aktivitet

-2.5- 2.7 g A

-4.4 - 7.8- A + B (mindre)

- 5.2 - 3.3 B

EKSEMPEL 2.

(Fremstilling af Bu-2183 A)

Den i Eksempel 2 opnåede rå prøve af Bu-2183 A (2.7 g) opløstes i vand og sattes til en kolonne af "Amberlite CG-50" (NH^, 80 ml). Kolonnen elueredes med N/20 NH^OH og hver 15 ml portion af eluatet opsamledes ved hjælp af en fraktionsopsamler. Fraktionerne undersøgtes ved tyndtlags kromatografi-ninhydrin og endvidere ved biologisk styrkebestemmelse, og passende fraktioner forenedes, koncentreredes i vakuum og lyofiliseredes til opnåelse af følgende faste stoffer.

Fraktion nr. Fast vægt Tyndtlags kromatografi 28 - 53 801 mg A + urenheder

54 - 72 1.597 mg A

73 - 95 189 mg A+B (mindre)

Det rene produkt af Bu-2183 A bestemtes ved analyse at være C15H31N3°9*1//2 H2C03:

Analyse beregnet: C, 43.45; H, 7.53; N, 9.81.

Fundet: C, 43.22; H, 7.52; N, 9.49.

Forbindelsens IR- og NMR-spektre er vist i henholdsvis figur 1 og 2. En sammenfatning af NMR-dataene er givet nedenfor: 31 142426

Kemisk skifteværdi Koblingskonstant Relativ _(6, ppm)_ (J, Hz)_ intensitet

1.12 (t) 7.5 3H

2.29 (q) 7.5 2H

3.1-3.35 (m) 2H

3.5-4.3 (m) 12H

5.17 (d) 3.0 IH

s = singlet, d = dublet, t = triplet, q = kvartet, m = multiplet.

EKSEMPEL 3.

(Fremstilling af Bu-2183 B)

Den i Eksempel 2 opnåede rå prøve af Bu-2183 B (3.3 g) opløstes i vand og sattes til en kolonne af "Amberlite CG-50" (NH^, 130 ml). Kolonnen elueredes med N/20 NH4OH og hver 15 ml portion af eluatet opsamledes ved hjælp af en fraktionsops'Mmler. Fraktionerne undersøgtes ved tyndtlags kromatografi-ninhydrin og endvidere ved biologisk styrkebestemmelse, og passende fraktioner forenedes, koncentreredes i vakuum c?g lyofiliseredes til opnåelse af følgende faste stoffer.

Fraktion nr. Fast vægt Tyndtlags kromatografi 1-59 86 mg B+ urenheder

60 - 151 2.792 mg B

152 - 160 356 mg B + urenheder (mindre)

Det rene produkt af Bu-2183 B bestemtes ved analyse at være C14H29N3V1/2 H2C03:

Analyse beregnet: C, 42.02; H, 7.30; N, 10.14.

Fundet: C, 41.92; H, 7.43; N, 9.93.

Forbindelsens IR- og NMR-spektre er vist i henholdsvis figur 5 og 6. En sammenfatning af NMR-dataene er givet nedenfor: 142425 32

Kemisk skifteværdi Koblingskonstant Relativ _(5, ppm) _(J, Hz)_ intensitet

2.02 (s) 3H

3.1-3.2 (m) 2H

3.6-4.3 (m) 12H

5.17 (d) 3.0 IH

s = singlet, d - dublet, m = multiplet.

EKSEMPEL 4·.

(Fremstilling af Bu-2183 C og Bu-2183 D)

Den i Eksempel 2 anvendte kolonne udvikledes yderligere med 1.4 1 N/20 NH^OH, med hvilket der ikke elueredes mere biologisk aktivt materiale. Dernæst udvikledes kolonnen med N/10 NH^OH og eluaterne Tandersøgtes ved tyndtlags-kromatografering sprøjtet med ninhydrin-reagens. Passende fraktioner forenedes, koncentreredes i vakuum og lyofiliseredes til opnåelse af følgende faste stoffer.

N/10 NH^OH Fast vægt Identificering 0 - . 300 ml ---

301 - 1.200 ml 1.638 mg Bu-2183 C

1.201 - 1.900 ml ---

1.901 - 2.400 ml 526 mg Bu-2183 D

EKSEMPEL 5.

Gennem den i Eksempel 3 beskrevne rensningsproces af komponent A isoleredes en ny aktiv komponent fra forløbs-fraktioner og bestemtes som komponent Bu-2183 A2. Den differentieredes fra komponent A ved tyndtlags-kromatografi-systemerne S-117 og S-122 som vist nedenfor:

Bu-2183 A Bu-2183 A2 S-117 Rf =0.49 Rf = 0.57 S-122 Rf = 0.39 Rf = 0.48 142425 33 . ;i , IR- og NMR-spektrene af komponent Bu-2183 A2 er vist i henholdsvis figur 3 og 4. En sammenfatning af NMR-dataene er givet nedenfor:

Kemisk akifteværdi Koblingskonstant Relativ _(6, ppm)_ _(J, Hz)_ intensitet

0.92 (t) 7.5 3H

1.63 (sekstet) 7.5 2H

2.30 (t) 7.5 2H

3.1-3.5 (m) 2H

3.6-4.4 (m) 12H

5.27 (d) 3.0 IH

d = dublet, t = triplet, m = multiplet.