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Herstellung des Antibiotikums E-129 Die vorliegend beschriebene Erfindung
betrifft die Herstellung eines neuen Antibiotikums, insbesondere einer neuen antibiotischen
Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen, die bzw. das vorläufig als E-129
bezeichnet wird. E-129 kann unter anderem durch submerse aerobe Gärung eines geeigneten
Organismus hergestellt werden.
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Das neue Antibiotikum E-129 wurde durch aerobe Züchtung eines neuerdings
entdeckten Organismus erhalten, der als zum Genus Streptomyces gehörig identifiziert
wurde. Dieser Organismus, der aus einer nahe bei Jericho in Transjordanien gefundenen
Bodenprobe isoliert wurde, wird vorläufig als Streptomyces E-129 bezeichnet. Kulturen
des Organismus Streptomyces E-129 wurden bei der National of Collection of Industrial
Bacteria (N.C.I.B.) beim Department of Scientific and Industrial Research, Teddington,
England, zur Aufnahme in diese Sammlung hinterlegt, und der Organismus erhielt die
Nr. N.C.I.B. 8792. Der Organismus wurde ferner unter dem Namen Streptomyces ostreogriseus
in der Culture Collection der Northern Regional Research Laboratories (N.R.R.L.)
in Peoria, I11., USA., hinterlegt und erhielt die Nr. N.R.R.L. 2558.
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Die Erfindung soll nun an Hand der folgenden vier Hauptmerkmale beschrieben
werden 1. Die Eigenschaften des neuen Antibiotikums E-129, 2. die Eigenschaften
des Organismus Streptomyces E-129, 3. Züchtung von Streptomyces E-129 zur Erzeugung
von rohem E-129, 4. Isolierung und Reinigung von E-129.
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Es sei besonders darauf hingewiesen, daß zwar die im folgenden angegebenen
Daten die neuesten und zuverlässigsten der zur Zeit zur Verfügung stehenden darstellen,
daß sie jedoch im Verlaufe weiterer Entwicklungen Abweichungen erfahren können.
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1. Die Eigenschaften von E-129 Das neue Antibiotikum E-129 ist eine
neutrale Substanz, die unter normalen Temperaturen und in Abwesenheit von hellem
Licht innerhalb eines weiten pg-Wertbereichs vergleichsweise stabil ist. Sie ist
in vielen organischen Lösungsmitteln ziemlich löslich, in Wasser und Kohlenwasserstofflösungsmitteln
jedoch weniger löslich. E-129 weist im ultravioletten Bereich keine bedeutenden
Absorptionen auf und zeigt nur eine Endabsorption, besitzt jedoch ein wohldefiniertes
und eindeutiges Absorptionsspektrum im Ultrarot. E-129 weist ein weites Spektrum
antibakterieller Aktivität auf. Es wirkt hauptsächlich gegen grampositive Organismen,
zeigt jedoch auch eine gewisse Wirksamkeit gegen einige gramnegative Organismen.
Es besitzt eine sehr geringe Toxizität, und seine Aktivität in vivo stimmt mit seiner
Aktivität in vitro gut überein. Beim Vergleich des neuen Antibiotikums mit bekannten
Antibiotika wurde eine gewisse allgemeine Ähnlichkeit mit Erythromycin festgestellt,
von dem es jedoch leicht, hauptsächlich durch seine neutrale Reaktion und durch
sein Infrarotspektrum, unterschieden werden kann.
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E-129 besitzt jedoch eine deutliche Ähnlichkeit mit dem Antibiotikum
Streptogramin, das von Charney und Mitarbeitern in Antibiotics Annual,1953/54, S.
171 bis 173, und in der südafrikanischen Patentanmeldung Nr. 3927/54 beschrieben
ist. Es erscheint möglich, daß E-129 ein komplexes Gemisch von Substanzen darstellt,
von denen einige, jedoch nicht alle und nicht in den gleichen Mengenverhältnissen,
auch im Streptogramin vorliegen. Insbesondere wird angenommen, daß E-129
einen
Faktor enthält, der im Streptogramin, wie es von Charney und Mitarbeitern beschrieben
wurde, nicht vorhanden ist und dem wesentliche Eigenschaften zuzuschreiben sind.
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E-129 kann von Streptogramin durch eine Reihe physikalischer Kennzahlen,
einschließlich und besonders durch sein Infrarotspektrum und seine Wasserlöslichkeit
unterschieden «erden. E-129 ist als Antibiotikum wirksamer als Streptogramin, was
durch physiologische Teste, z. B. durch Versuche an Mäusen gezeigt wird.
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Im folgenden soll auf die obenerwähnten Eigenschaften näher eingegangen
werden: a) Eines der am stärksten charakteristischen Merkmale von E-129 ist seine
chemische Neutralität, die überdies nicht darauf zurückzuführen ist, daß es amphoterer
Natur ist. Soweit bisher bekannt, bildet E-129 weder mit Säuren noch mit Alkalien
Salze, wodurch sich auch gewisse Schwierigkeiten bei der Extraktion und Reinigung
des Antibiotikums aus Lösungen, die es in roher Form enthalten, ergeben. Streptogramin
ist jedoch ebenfalls ein neutrales Material.
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b) E-129 erwies sich als bei Zimmertemperatur innerhalb eines pH-Bereichs
von 2 bis 10 vergleichsweise stabil; im Verlauf von 45 Minuten verliert es bei Zimmertemperatur
nicht mehr als die Hälfte seiner Aktivität bei extremen pH-Werten. Seine Stabilität
nimmt mit steigender Temperatur ab, und im allgemeinen ist es wohl bei p$ 7 am stabilsten.
Es ist gewöhnlich unter alkalischen Bedingungen am wenigsten stabil. Diese Eigenschaften
werden durch die in der folgendenTabelle wiedergegebenen Ergebnisse erläutert, die
dadurch erhalten wurden, daß man Anteile filtrierter, E-129 enthaltender Nährflüssigkeit
mit einem Gehalt von 100 Einh./ml verschieden lange Zeitspannen bei verschiedenen
pH-Werten und Temperaturen hielt. Die »Einheit.. von E-129 ist auf die Aktivität
einer willkürlich ausgewählten Zubereitung bezogen. Die Ergebnisse werden in den
gleichen willkürlichen Einheiten/ml angegeben.
| Tabelle I |
| Temperatur Zeit PH |
| ° C |
| Minuten |
| 2 7 10 |
| 20 |
| 45 95 88 52 |
| 60 30 74 105 Spur |
Es sei darauf hingewiesen, daß Streptogramin bekanntlich bei der Behandlung mit
Alkali bei einem pH-Wert von etwa 9,5 in Lösung geht und danach rasch inaktiviert
wird.
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c) Das Antibiotikum E-129 ist in Methanol, Äthanol, Butanol, Aceton,
Methylisobutylketon, Essigsäureäthylester, Essigsäurebutylester, Essigsäureamylester,
Chloroform und Benzol stark löslich. Es ist weniger löslich in Äther und Wasser
und unlöslich in Petroläther. Außerdem ist es in Wasser wenigstens doppelt so löslich
wie Streptogramin (d. h., es hat eine Löslichkeit in Wasser von wenigstens 0,2 mg/ml
bei 20° C). Bisher isolierte Festsubstanzen zeigen variierende Schmelzpunkte zwischen
121 und 134'C und ergeben bei der Elementaranalyse etwa folgende Werte: C 640/0,
H 71)/0, Stickstoff 80/,. Streptogramin hat einen Schmelzpunkt von etwa 155°C und
liefert bei der Elementaranalyse folgende Werte: Kohlenstoff 62,250/(), Wasserstoff
6,620/0, Stickstoff 8,42 d) Lösungen von E-129 in Äthanol zeigen kein charakteristisches
Ultraviolettabsorptionsspektrum, sondern 1ediglich eine Ultraviolettendabsorption.
E-129 besitzt jedoch ein charakteristisches Infrarotspektrum, wie dies aus den Zeichnungen
ersichtlich ist.
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Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, besitzt eine 1,0°/jge Chloroformlösung
von E-129 charakteristische Absorptionsbanden bei 1728 cm-' (2,99#L), 1670 cm-'
(5,99 #t), 1623 cm -1 (6,16 #t), 1595 cm -1 (6,27 u,), 1420 cm-' (7,04 u.), 1360
cm-' (7,35 u.), 1340 cm-1 (7,46 u), 1306 cm-' (7,66 u.), 1148 cm-' (8,71 u.), 1104
cm-' (9,06u,) und 958 cm-' (10,44u.). Außerdem zeigt es charakteristische Banden
bei 3350 cm-' (2,99 u.), 996 cm-1 (10,04 u,) und 880 cm-' (11,36 u,). Nach der Beschreibung
in Antibiotics Annual (a. a. O.) und in der genannten südafrikanischen Patentanmeldung
weist Streptogramin Absorptionsbanden bei folgenden Werten auf: 3,05, 3,43, 3,54,
5,80, 6,02, 6,17, 6,23, 6,35, 6,46, 6,58, 6,94, 7,03, 7,32, 7,46, 7,64, 7,72, 7,96,
8,09, 8,20, 8,44, 8,61, 8,94, 9,45, 9,65, 9,78,10,15,10,26,10,60,10,80,10,98,11,29,11,50,
11,78, 12,28, 12,68, 13,0, 13,23, 13,40 und 14,35 #t. Eine Überprüfung des der genannten
südafrikanischen Patentanmeldung beigefügten Absorptionsdiagramms ergibt jedoch,
daß die obige Aufzählung zu ausführlich ist, da viele dieser Banden tatsächlich
kaum erkennbar sind. In der Praxis scheinen die charakteristischen Absorptionsbanden
für Streptogramin bei folgenden Werten zu liegen 3,05, 3,43, 3,54, 5,80, 6,02, 6,17
6,23, 6,35, 6,46, 6,58, 6,94, 7,03, 7,32, 7,46, 7,64, 7,72, 7,96, 8,20, 8,44, 8,61,
8,91, 9,45, 9,65, 9,78, 10,15, 10,26, 11,29, 13,25, 13,40 und 14,35 u..
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Wie ersichtlich, entsprechen diese Absorptionsbanden in ihrer Lage
etwa denjenigen von E-129, unterscheiden sich jedoch in einigen Fällen ausgeprägt
und deutlich in der Intensität. So unterscheidet sich das Spektrum von E-129 in
Nujolaufschlämmung (schweres Mineralöl) von dem des Streptogramins dadurch, daß
es eine stärkere Absorption bei 810 cm-' (12,35 u.) und 1058 cm-' (9,45 #t) aufweist,
während andererseits Streptogramin eine beträchtlich stärkere Absorption bei 1022
cm-' (9,78 u.) und 1575 cm -1 (6,35 u.) zeigt. Diese Unterschiede im Infrarotspektrum
sind, obzwar auffallend, verhältnismäßig klein, was eine große Ähnlichkeit in der
chemischen Struktur zwischen E-129 und Streptogramin vermuten läßt. Diese Unterschiede
weisen jedoch auf einige strukturelle Verschiedenheiten zwischen E-129 und Streptogramin
hin, die sich auch in den anderen zwischen diesen beiden Substanzen festgestellten
physikalischen und physiologischen Unterschieden wiederspiegeln. Es ist beispielsweise
auffallend, daß die relativen Intensitäten der verschiedenen Banden im Infrarotspektrum
von E-129 von den relativen Intensitäten der Banden im Infrarotspektrum des Streptogramins
verschieden sind.
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Das in der genannten südafrikanischen Patentanmeldung beschriebene
Infrarotspektrum des Streptogramins wurde mit einer Nujolaufschlämmung des Materials
ausgemessen. Diese Methode ist zwar nicht so gut wie mit echten Lösungen durchgeführte
Messungen, da es jedoch von Bedeutung ist, E-129 und Streptogramin voneinander zu
unterscheiden, wurde das Infrarotspektrum von E-129 ebenfalls unter Verwendung einer
NujolaufschIämmung des Antibiotikums ermittelt. Dieses Spektrum ist in Fig. 2 wiedergegeben.
Wie oben erwähnt, liegen die hauptsächlichen Unterscheidungsmerkmale zwischen dem
Infrarotspektrum von E-129 und dem von Streptogramin in den relativen Intensitäten
der verschiedenen Absorptionsbanden; diese Unterschiede werden am besten an Hand
der folgenden Tabelle erläutert, in der die angegebenen Zahlen diejenigen eines
Spektrums sind, das mit einer Nujolaufschlämmung des jeweiligen Materials erhalten
wurde.
| Relative Intensitäten E-129 Strepto- |
| gramin |
| 1 810/1 1022 . . . . . . . . . . . . . . . . > 0,5 etwa 0,4 |
| I 8101 1575 . . . . . . . . . . . . . . . . > 0,4 etwa 0,3 |
| 1 1058!I 1022 . . . . . . . . . . . . . . . > 0,95 etwa 0,9 |
| I 1058/I 1575 . . . . . . . . . . . . . . . > 0,7 etwa 0,6 |
e) E-129 zeigt eine in gewisser Hinsicht enge Verwandtschaft in der antibiotischen
Wirkung mit Erythromycin. Es kann jedoch auf verschiedenen Wegen leicht von Erythromycin
unterschieden werden. Erstens, Erythromycin ist in chemischer Hinsicht eine basische
Substanz, während E-129 neutral ist. Zweitens, sein Infrarotspektrum, wie es beschrieben
wurde, unterscheidet sich grundsätzlich von dem des Erythromycins. Drittens, das
antibakterielle Spektrum von E-129 unterscheidet sich deutlich von dem des Erythromycins.
Ferner ist bekannt, daß beim Vermischen von Erythromycin in wäßriger Lösung mit
2 n-Schwefelsäure und 30minütigem Stehenlassen die erhaltene Lösung ein scharfes
Absorptionsmaximum bei 485 m#t aufweist (vgl. Ford und Mitarbeiter, Analytical Chemistry,
1953, Bd.25 (8), S. 1195). Unter diesen Bedingungen tritt bei E-129 bei 485 m#t
kein scharfes Absorptionsmaximum auf.
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Die qualitativen Unterschiede in den mikrobiologischen Spektren sind
zum Teil auffallend, jedoch weniger aufschlußreich als der quantitative Vergleich.
Die quantitative Unterscheidung kann an Hand der Schwankung zwischen den relativen
antibakteriellen Aktivitäten von E-129 und Erythromycin gegenüber mehreren verschiedenen
Organismen gezeigt werden. Diese Schwankung in der relativen Aktivität wird unten
erläutert, wobei die Ergebnisse folgendermaßen erhalten wurden: Nähragarplatten
wurden mit drei verschiedenen Organismen beimpft, und Lösungen von E-129 und Erythromycin
wurden im gleichen Konzentrationsverhältnis auf jede Platte aufgebracht (im Fall
eines der Testorganismen, nämlich Sarcina lutea, wurden jedoch die absoluten Konzentrationen
auf Grund seiner größeren Empfindlichkeit herabgesetzt). Die Aktivität der Lösungen
jedes der beiden Antibiotika gegenüber dem Testorganismus wird als Durchmesser der
entstandenen Inhibitionszone angegeben. Aus diesen Ergebnissen werden angenäherte
Werte für die Aktivität von E-129 gegenüber dem jeweiligen Testorganismus als Aktivität
von Erythromycin gegenüber diesem Organismus berechnet und als p,g/ml Erythromycin
angegeben.
| Tabelle II |
| Durchmesser der |
| Inhibitionszone Aktivität von |
| Testorganismus in mm E-129 (angege- |
| ben als #tg/ml |
| Erythro- E-129 Erythromycin) |
| mycin |
| Sarcina Lutea. . (a) 19,0 15,9 20 |
| (b) 16,7 12,8 |
| Staphylococcus.. (a) 20,5 20,2 40 |
| aureus .........(b) 18,6 17,7 |
| Micrococcus .... (a) 21,6 25,9 150 |
| flavus . . . . . . . . . . (b) 18,9 23,1 |
Es ist offensichtlich, daß die in der obigen Tabelle für die E-129-Aktivität als
Erythromycin angegebenen absoluten Werte nicht von Bedeutung sind. Das aus der Tabelle
zu entnehmende auffallende Ergebnis ist die 7fache Steigerung der Aktivität von
E-129 im Verhältnis zu Erythromycin zwischen Sarcina lutea und Mikrococcus flavus,
die eine Unterscheidung zwischen den beiden Antibiotika ergibt.
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f) In der folgenden Tabelle wird das mikrobiologische Spektrum des
Antibiotikums E-129 wiedergegeben:
| Tabelle III |
| Mikrobiologisches Spektrum des Antibiotikums E-129 |
| Minimum der In- |
| hibitionskonzen- |
| tration einer teil- |
| weise gereinigten |
| Festsubstanz in |
| #tg/ml |
| Corynebacterium diphtheriae gravis . . 0,01 a. d. |
| Sarcina lutea ..................... 0,01 aal. |
| Mikrococcus flavus ................ 0,03 aal. |
| Staphylococcus aureus (C. 186) ...... 0,3 a. d. |
| " " (663) . . . . . . . . 0,5 b. d. |
| Staphylococcus pyogenes (3010) ..... 0,2 a. d. |
| " (3030) ..... 0,2 a. d. |
| " (3102) ..... 0,2 a. d. |
| " (3035) ..... 0,2 a. d. |
| " (3099) ..... 0,4 a. d. |
| " (3106) ..... 0,4 a. d. |
| Staphylococcus aureus (Terramycin-re- |
| sistent) ......................... 0,4 aal. |
| Staphylococcus aureus (Streptomycin- |
| resistent) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,3
a. 1. |
| Staphylococcus aureus27144 (Penicillin- |
| resistent) ..... ................. 0,5 b. d. |
| Staphylococcus aureus27156 (Penicillin- |
| resistent) ....................... 0,25 b. d. |
| Staphylococcusaureus27024 (Penicillin- |
| resistent) ..... . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,25 b. d. |
| Staphylococcus aureus20424 (Penicillin- |
| resistent)........................ 1,0 b. d. |
| Staphylococcus aureus 18232 (Penicillin- |
| resistent) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25
b. d. |
| Staphylococcus aureus 18233 (Penicillin- |
| resistent) ............. ......... 0,5 b. d. |
| Staphylococcusaureus17512(Penicillin- |
| resistent) ....................... 0,5 b. d. |
| Staphylococcus aureus20413 (Penicillin- |
| resistent) ....................... 0,25 b. d. |
| Staphylococcus aureus 3010 (Erythro- |
| mycin-resistent) . . . . . . . . . . . . . . 185,0 a. d. |
| Streptococcus haemolyticus (GruppeA) 0,4 a. d. |
| " (GruppeD) 4,0 2. d. |
| Staphylococcus albus............... 0,9 aal. |
| Streptococcus Faecalis ............. 0,9 aal. |
| Shigella dysenteriae (Flexner) ....... 110 a. d. |
| Escherichia coli ................... 320 aal. |
| Salmonella typi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 a.
d. |
| Salmonella typhimurium . . . . . . . . . . . . > 30,0 a. d. |
| Pseudomonas pyocyanea . . . . . . . . . . . > 30,0 a. d. |
| Proteus vulgaris................... > 30,0 aal. |
| Clostridium welchii................. > 30,0 a. d. |
In der obigen Tabelle bedeuten: a. d. Agarverdünnungsteste, die in 10 °/o Blut enthaltendem
Nähragar, der 24 Stunden bei 37° C bebrütet wurde, durchgeführt wurden.
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b. d. Nährflüssigkeitsverdünnungsteste, 24 Stunden bei 37° C bebrütet.
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g) Die Aktivität von E-129 gegenüber verschiedenen Organismen, insbesondere
S. aureus, in vitro wird durch die
Gegenwart von Gesamtblut in dem
Testmedium nicht merkbar beeinträchtigt; eine etwas geringere Aktivität kann möglicherweise
durch das kräftigere Wachstum des Testorganismus in dem bluthaltigen, in höherem
Maße nährenden Medium erklärt werden, obzwar E-129 in Gegenwart von Gesamtblut etwas
weniger stabil ist als in einfachen bakteriologischen Medien.
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Die Wirksamkeit von E-129 in vivo wird aus mit Mäusen durchgeführten
Versuchen ersichtlich, bei denen folgende Ergebnisse erhalten wurden:
| Tabelle IVa |
| Behandlung mit |
| E-129 Zahl der nach der |
| Testorganismus Infektion bis zum |
| Art Dosis 7. Tag überleben- |
| der An- (Ein- den Mäuse |
| Wendung heiten) |
| 4 I |
| Staphylococcus Isubcutan 4 200 4/4 |
| aureus (Stamm 663) |
| 2100 4/4 |
| Infektionsdosis 1050 3/4 |
| 1000.106 525 0/4 |
| Organismen 260 0/4 |
| oral 8400 4/4 |
| " 4200 14 |
| " I 2100 0/4 |
| " 1050 0/4 |
| " 525 0/4 |
| unbehandelte |
| Kontrollen 0/4 |
| Streptococcus subcutan; 4200 4/4 |
| haemolyticus 2100 414 |
| (Stamm 618) 1050 4/4 |
| Infektionsdosis 525 4;'4 |
| 25. 10s Organismen 260 1/4 |
| oral 8400 6/6 |
| " 4200 5/6 |
| " 2100 4/6 |
| " 1050 3/6 |
| " 525 06 |
| 260 0/6 |
| unbehandelte |
| Kontrollen 0!4 |
| Pneumococcus Typ 1 subcutan; 3 000 4/4 |
| (Stamm 245 E) 1500 4/4 |
| Infektionsdosis 750 3/4 |
| 10.10s Organismen 375 0/4 |
| " 180 0/4 |
| unbehandelte |
| Kontrollen 0/4 |
| MitE-129behandelte, subcutan! 4 200 4/4 |
| nicht infizierte " . j 2 100 4/4 |
| Kontrollen oral 4 200 4/4 |
| " 2100 4/4 |
Bt r den vorstehend beschriebenen Versuchen wurde die Lifektionsdosis durch intraperitoneale
Injektion verabreicht, und die Behandlung erfolgte mit einer wäßrigen Suspension
des Antibiotikums, wobei jede Dosis 0,2 ml betrug. Die erste Dosis wurde 30 Minuten
nach der Infektionsdosis gegeben, woran sich dann drc i weitere Dosen nach 8, 24
und 32 Stunden anschlossen (insgesamt vier Dosen). Feste Präparate mit gleicher
Wirkungsstärke (3000 Einheiten; mg) wie das oben verwendete wiesen folgende Toxizität
auf:
| Tabelle IVb |
| Mäuse (Stamm A 2G, Geschlecht - männlich, |
| Körpergewicht 16 bis 22 g) |
| Art der Anwendung Beobachtungs- LD;o |
| zeit in mg/kg |
| Intravenös ........... 48 Stunden 83 |
| Intraperitoneal . . . . . . . 7 Tage 460 |
| Subcutan ............ 7 Tage 3500 |
| Oral................. 7 Tage 5000 |
Es sei erwähnt, da die durchgeführten Versuche gezeigt haben, daß E-129 vom Darm
absorbiert wird und daß es unter Erzielung eines therapeutischen Spiegels in dem
Versuchstier oral verabreicht werden kann.
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h) Bei der Anwendung chromatographischer Arbeitsweisen auf E-129 wurden
folgende Ergebnisse erhalten Eine papierchromatographische Trennung wurde mit filtrierter
Nährflüssigkeit und teilweise gereinigten Konzentraten von E-129 unter Anwendung
absteigender Entwicklung mit Whatman-Papier Nr. 1 bei 28° C durchgeführt. Dabei
wurden folgende Rf-Werte beobachtet: mit 1 °/oigem Eisessig als Entwicklungslösungsmittel
R j, = 0,64 mit 3 °!siger Ammoniumchloridlösung als Entwicklungslösungsmittel
Rf = 0,65 mit Methanol: Aceton: Wasser (19: 6 : 75 Volumen/ Volumen) als
Entwicklungslösungsmittel R f = 0,78
2. Die Eigenschaften von Streptomyces
E-129 Streptomyces E-129 wurde aus einer Bodenprobe isoliert, die in etwa 120 m
Höhe über dem Meer in der Nähe von Jericho (Transjordanien) genommen wurde. Eine
gewisse Bodenmenge wurde mit sterilem Wasser beträchtlich verdünnt und aliquote
Anteile wurden in Petrischalen mit Bennets-Agar vermischt. Nach 5tägiger Bebrütung
bei 28°C wurden die Aktinomyceten-Kolonien entnommen, und ihre antibiotische Aktivität
wurde durch weitere 5tägige Züchtung auf der Oberfläche eines Kartoffel-Pepton-Agars
und Ausschneiden von Agarscheiben aus der Kolonie, die dann auf ihre Aktivität gegen
Staphylococcus aureus geprüft wurden, nachgewiesen.
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Bei der submersen Gärung von 50-ml-Volumina verschiedener Medien in
konischen Flaschen von 250 ml Fassungsvermögen wurden innerhalb einer Zeitspanne
von 1 bis 4 Tagen Antibiotikaausbeuten erzielt, wobei der Spitzentiter sehr rasch
in etwa 24 bis 36 Stunden erreicht wurde. Diese verhältnismäßig rasche Entwicklung
ist eines der charakteristischen Merkmale des Streptomyces E-1.29.
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Streptomyces E-129 kann durch Untersuchung des Wachstums auf verschiedenen
organischen Medien und seiner Fähigkeit verschiedenartige Kohlenstoffverbindungen,
unter den von Pridham, T. G., und Gottlieb, D. (J. Bact. 1948, Bd. 56 [l], S.107
bis l14), beschriebenen Bedingungen, zu verwerten, charakterisiert werden. Diese
Ergebnisse werden in den folgenden Tabellen wiedergegeben.
| - Tabelle V a |
| - - - Wg;@hstumseigenschaften,xön-Streptomyces E-129 |
| Vegetativ-Luftmycel Lösliches |
| Medium - - Wachstum und Sporen - Pigment Bemerkungen |
| Hafermehlagar - gut White bis Pale Mouse Gray Strontian Oberfläche
faltig Sporu- |
| (Weiß bis Mattmausgrau) Yellow Tation gut nach 3 Tagen |
| (Strontian- |
| gelb) |
| Czapek-Dox mäßig Vegetatives Mycel (gelblich- blaßbräun- Sporulation
mäßig nach |
| cremefarben) Luftmycel lichgelb 3 Tagen |
| Pale Mouse Gray (Mattmaus- |
| grau) |
| Glucose-Nähragar mäßig Pale Mouse Gray (Mattmaus- blaßbraun
Oberfläche faltig, Sporu- |
| bis gut (grau) Tation mäßig |
| Stärkenitrat ausgezeichnet White bis Pallid Mouse Gray blaß-
Oberfläche glatt, Unter- |
| (Weiß bis Blaßmausgrau) grünlichgelb seitenfärbung. Pale |
| Ochraceous Buff to Pin kish |
| - Buff (Mattockerartigleder- |
| farben bis Rosalederfarben) |
| Synthetischer Agar schlecht rehfarbenes Mucoid keins |
| Asparaginglucose mäßig Myceldurchsichtiges Mucoid keins Sporulation
geringfügig, |
| bis gut Unterseite cremefarben |
| Kartoffelschnitzel mäßig Pale bis Pallid Mouse Gray schwach-
Sporulation dürftig |
| bis gut (Matt- bis Blaßmausgrau) braun - |
| Gelatine schlecht bis schmutzig weiß (Dirty ausgeprägtes starke
Verflüssigung |
| mäßig, nur auf white) Maßbraunes |
| - .der Oberfläche - Pigment |
| Nähragar gut Mucoidrehfarben tiefbraun Oberfläche faltig |
| Nitratbrühe mäßig Pallid Mouse Gray (Blaß- Old Gold Sporulation
gut, Nitrat- |
| ' mausgrau) - (Altgold) reduktion vernachlässigbar |
| Lakmusmilch schlecht - schwach- geringe Peptonisafion oder |
| dunkel pA-Veränderung |
| werdend |
| Natriumsuccinatagar gut Pallid Mouse Gray (Blaß- keines Oberfläche
glatt, Unterseite |
| mausgrau) Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| - ockerartiglederfarben) |
| Natriumcitratagar mäßig Pallid Mouse Gray keines Oberfläche
glatt, Unterseite |
| (Blaßmausgrau) Pale Ochraceous-Buff (Matt- |
| -- ockerartiglederfarben) |
| Calciummalatagar kein Wachs- Pallid Mouse Gray keines Oberfläche
glatt, Unterseite |
| tnm nach (Blaßmausgrau) weiß |
| 3 Tagen, . - |
| Wachstum |
| gut bis mäßig ' |
| ' -nach |
| 6 Tagen. - |
| Maltoseagar ausgezeichnet Pallid bis Pale 14louse Gray keines
Oberfläche faltig, Unterseite |
| oder Pale Smoke Gray (Blaß- Pale Ochraceoüs Buff (Matt- |
| bis Mattmausgrau oder Matt- ockerartiglederfarben) |
| rauchgrau |
| Arabinoseagar ausgezeichnet Pallid Mouse Gray bis Pale keines
Oberfläche glatt, Unterseite |
| Olive Gray (Blaßmausgrau Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| bis Mattolivengrau) ockerartiglederfarben) |
| Lactoseagar sehr schlecht Pallid Mouse Gray keines nahezu kein
Wachstum in |
| (Blaßmausgrau) 6 Tagen |
| Rhamnoseagar mäßig nach Pale Mouse Gray - keines Oberfläche
glatt, Unterseite |
| 3 Tagen; (Mattmausgrau) Pale Ochraceous Buff |
| ausgezeichnet (Mattockerartiglederfarben) |
| nach |
| 6 Tagen. |
| Saccharoseagar gut bis Mucoid nach 3 Tagen Pallid keines Oberfläche
glatt, Unterseite |
| mäßig- bis Pale-Mouse Gray (Blaß- Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| bis Mattmausgrau) nach ockerartiglederfarben) |
| 6 Tagen |
| Laevuloseagar mäßig Pallid Olive bis Pallid Mouse keines Oberfläche
glatt. Unterseite |
| Grat' (Blaßoliven- bis Blaß- Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| - mausgrau) ockerartiglederfarben) |
| ß09 548/519 |
| Medium Wachstum Vegetativ-Luftmycel Lösliches Bemerkungen |
| und Sporen Pigment |
| Inulinagar mäßig Pallid bis Pale Mouse Gray keines Oberfläche
faltig, Unterseite |
| (Blaß- bis Mattmausgrau) Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| ockerartiglederfarben) |
| Mannitagar keines |
| Galactoseagar ausgezeichnet Smoke Gray bis Pale Mouse keines
Oberfläche glatt, Unterseite |
| Gray (Rauchgrau bis Matt- Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| mausgrau) ockerartiglederfarben) |
| Nyloseagar gut Pallid Mouse Gray keines Oberfläche glatt, Unterseite |
| (Blaßmausgrau) Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| ockerartiglederfarben) |
| Sorbitagar sehr schlecht keines sehr dürftiges Wachstum |
| Raffinoseagar ausgezeichnet Pallid bis Pale Mouse Gray keines
Oberfläche glatt, Unterseite |
| (Blaß- bis Mattmausgrau) Pale Ochraceous Buff (Matt- |
| ockerartiglederfarben) |
| Dulcitagar keines |
| Salicinagar sehr schlecht Pallid Mouse Gray keines |
| nach (Blaßmausgrau) |
| 6 Tagen |
| Inositagar sehr schlecht Pallid Mouse Giay keines |
| nach (Blaßmausgrau) |
| 6 Tagen |
| Stärke ausgeprägte Hydrolyse |
| Alle Farbangaben unter Verwendung großer Anfangsbuchstaben
entsprechen denen von Rigdeway, Colour Standards z Nomen- |
| klature, Washington, 1912. |
| Alle Angaben wurden nach 3tägiger Bebrütung bei 28°C gemacht,
außer in den besonders bezeichneten Fällen. |
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehenden Versuche bezüglich der Verwertung
von Energiequellen unter besonderen Wachstumsbedingungen durchgeführt wurden und
daß die Tatsache, daß der Aktinomycet bestimmte Energiequellen unter den Versuchsbedingungen
nicht verwertet, nicht ausschließt, daß unter anderen Bedingungen eine Verwertung
beobachtet werden kann.
-
Die mikroskopische Untersuchung von auf Gelatinefilm gewachsenem Streptomyces
E-129 läßt folgende Eigenschaften erkennen: Das primäre Mycel zeigt sehr feine monopodische
verzweigte Hyphen ; es besteht ein beträchtlicher Größenunterschied in den Ausmaßen
der Hyphen im primären und im sekundären Mycel. Die Conidien werden in langen geraden
und hauptsächlich unverzweigten Ketten erzeugt, sind gewöhnlich ellipsoid und haben
eine Größe von etwa 0,7 mal 0,5 #t. Der Durchmesser des primären Mycels von
Streptomyces E-129 liegt beträchtlich unter 0,5 #t ,während der des sekundären Mycels
etwa 0,5 #t beträgt.
-
Nach der in Bergeys Manual of Determinative Bacteriology, 6th Edition,
angegebenen Determination ähnelt Streptomyces E-129 in gewisser Weise dem Streptomycesgriseolus,
kann von dieser Species jedoch durch einen Vergleich der Verwertung verschiedener
Kohlenstoffquellen unterschieden werden, wie in der folgenden Tabelle gezeigt wird.
-
Unter Zugrundelegung des Schemas für die Erkennung von Species von
Antibiotika erzeugenden Isolaten auf der Basis der Verwertung von Kohlenstoffverbindungen
in einem chemisch definierten Medium nach Pridham, T. G., und Gottlieb, D. (a. a.
O.), S. 113, ergibt sich für Streptomyces E-129, daß er eine Species des Nocardia
ist, was offensichtlich nicht logisch ist, da die Wachstumseigenschaften zeigen,
daß der Aktinomycet dem Genus Streptomyces der Ordo Aktinomycetales gemäß der Klassifizierung
in Bergeys Manual of Determinative Bacteriology (6th Edition), S.938, angehört.
Streptomyces E-129 stellt demnach eine neue Species dar.
| Tabelle Vb |
| S.griseolus*) |
| Verbindung NRRL S. E-129 |
| B-1062 |
| Saccharose ................ - ++ |
| Raffinose ................. - |
| Inulin ........ . ........... - - |
| Calciumsuccinat ........... - ++ |
| ....+ ausgezeichnetes Wachstum, |
| -+--+- gutes Wachstum, |
| mäßiges Wachstum, |
| - kein Wachstum. |
| *j Benedict, R. G., Lindenfelser, L. A., Stodola, F. H., |
| und Traufler, D. H. (J. Bact., 1951, Bd. 62 [4], S. 487 bis |
| 497). |
3. Züchtung von Streptomyces E-129 unter Bildung von rohem E-129 Das Antibiotikum
E-129 wird durch aerobe Züchtung geeigneter Stämme des Organismus Streptomyces E-129
auf oder in sein Wachstum fördernden Medien erzeugt. Diese Medien sind gewöhnlich
von der Art, wie sie für die Züchtung von Pilzen des Genus Streptomyces geeignet
sind, und sollten eine oder mehrere Quellen assimilierbaren Stickstoffs, eine Kohlenstoff-
und Energiequelle und Nährsalze enthalten. Die Züchtung wird vorzugsweise unter
aeroben submersen Bedingungen geführt.
-
Vorzugsweise werden Medien verwendet, in denen die Stickstoffquelle
in Form eines komplexen organischen Materials vorliegt. Das Mehl von Bohnen, z.
B. Sojabohnen, ist zufriedenstellend, doch hat sich Hafermehl im besonderen als
für diesen Zweck, besonders wenn es durch Fischmehl oder Maisquellwasser vervollständigt
wird, als hervorragend geeignet erwiesen. Die Kohlenstoff- und Energiequelle kann
ein Zucker wie Dextrose, Maltose,
Saccharose (z. B. brauner Zucker)
oder vorzugsweise Glucose oder in einigen Fällen vorteilhaft Stärke sein, die entweder
in der als Stickstoffquelle dienenden organischen Substanz bereits vorliegt oder
dieser zugesetzt wird. Nährsalze sollen in dem Maße, wie sie erforderlich sind,
zugegeben werden, und die Verwendung der folgenden Stoffe entweder allein oder in
Kombination hat sich als vorteilhaft erwiesen: Natrium- und Magnesiumchlorid, Kaliumhydrogenphosphat
(K2 H P O4 und K H2 P 04), Calciumcarbonat und Magnesium-, Zink-, Ammonium- und
Ferrosulfat.
-
Lediglich zur Erläuterung werden weiter unten Beispiele für eine Anzahl
von Medien angegeben, die sich als das Wachstum von Streptomyces E-129 unter Bildung
des Antibiotikums E-129 fördernd erwiesen haben. Wie für den Fachmann offensichtlich,
eignen sich viele Medien für die Züchtung vonIE-129, und geeignete Medien können
durch Versuchsfermentationen leicht ermittelt werden.
| Medium I |
| Gewalztes Sojabohnenmehl . . . . . . . . . 30/0 |
| Distillers Solubles . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,750/0 |
| Natriumchlorid p$ 7,6 ± 0,1 . . . . . . . . 0,250/0 |
| Medium II |
| Maltose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 10/0 |
| Bacto-pepton ..................... 0,5% |
| Distillers Solubles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,50/0 |
| Natriumchlorid pH 6,4 :E 0,1 . . . . . . . . 0,50/0 |
| Medium III |
| Gewalztes Sojabohnenmehl . . . . . . . . . 20/0 |
| Distillers Solubles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10/0 |
| Säurehydrolysiertes Kasein . . . . . . . . . . 0,070/0 |
| Bengers enzymatisches Casein ....... 0,070/0 |
| Marmite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,070/, |
| Hafermehl ........................ 0,5 0/0 |
| Malzextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
... 0,250/0 |
| Natriumchlorid .................... 1,125% |
| Kaliumhydrogenphosphat . . . . . . . . . . . 0,1250/0 |
| Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1
0/0 |
| Dextrose ......................... 0,5 0/0 |
| Maltose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 0,250/0 |
| Brauner Zucker (40 Stück) p$ bis 7,3 |
| i 0,1.......................... 0,25o/0 |
| 1stündiges Rühren und erneute pH-Einstellung auf |
| 7,3 -j- 0,1. |
| Medium IV |
| Hafermehl ........................ 2,5 0/0 |
| Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0 0/0 |
| Dextrose pH 6,8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5
0/0 |
| Medium V |
| Gelbes Dextrin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0
0/0 |
| Tyrosin........................... 0,2 0/0 |
| Ammoniumphosphat ............... 0,4 0/0 |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5
0/0 |
| Kaliumhydrogenphosphat . . . . . . . . . . . 0,2 0/0 |
| Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,350/0 |
| Magnesiumsulfat (Mg S04 # 7H20) .... 0,1 0/0 |
| Ferrosulfat (Fe S 04 . 7 H20) ...... . . 0,0020/0 |
| Zinksulfat (Zn S 04 . 7 H2 0) . . . . . . . . . .
0,0010/0 |
| Manganchlorid (MnC12) p. 6,8 ....... 0,0002% |
| Medium VI |
| Maismehl ......................... 4,0 0/0 |
| Gewalztes Sojabohnenmehl . . . . . . . . . 4,0 0/0 |
| Ammoniumsulfat .................. 0,1 0/0 |
| Calciumcarbonat p$ 7,0 . . . . . . . . . . . . 1,0 0/0 |
| Medium VII |
| Gewalztes Sojabohnenmehl . . . . . . . . . 4,0 0/0 |
| Stärke............................ 0,5 0/0 |
| Calciumcarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 0/0 |
| Calciumlactat p. 7,6. . . . . . . . . . . . . . . . 0,5 0/0 |
| Medium VIII |
| Gewalztes Sojabohnenmehl . . . . . . . . . 1,5 0/0 |
| Maisquellwasserfeststoffe . . . . . . . . . . . . 0,5 0/0 |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,251)/, |
| Kalk (leicht gefällt) . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 0/0 |
| lösliche Stärke pH 6,5 . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 0/0 |
Unter Verwendung der oben angegebenen Medien IV und VIII wurden gute Ausbeuten an
E-129 sowohl bei kleinen Ansätzen als auch bei Ansätzen im technischen Maßstab erhalten.
Vorzugsweise wird das Medium IV verwendet, das, wie sich gezeigt hat, ausgezeichnete
Ergebnisse bei 150-1-Gärtanks liefert, obwohl dieses Medium wahrscheinlich unzureichend
(vermutlich bezüglich des Stickstoffs) ist, da ein Zusatz von Maisquellwasser und
Fischmehl Steigerungen der Ausbeute in der E-129-Aktivität in Schüttelkolbenfermentationen
ergeben hat.
-
Ferner wurde gefunden, daß bei der Erzeugung von E-129 durch Züchtung
eines E-129 erzeugenden Organismus, insbesondere von Streptomyces E-129, auf oder
in einem geeigneten Medium verbesserte Ergebnisse, insbesondere erhöhte Titer erzielt
werden, wenn das Medium verfügbares Eisen in einer Konzentration im Bereich von
30 bis 135 Teile/Million und zweckmäßigerweise von 35 bis 55 Teile/Million enthält.
Bei einer Eisenkonzentration von über 135 Teile/Million beginnt sich ein beträchtlicher
Inhibierungseffekt auf den Organismus einzustellen.
-
E-129 wird, wie bereits erwähnt, vorzugsweise durch submerse Gärung
eines E-129 erzeugenden Organismus in einem Nährmedium gebildet, das eine komplexe
organische Stickstoffquelle, wie Hafermehl, Sojabohnenmehl, Maisquellwasser u. dgl.,
ein Kohlenhydrat und Mineralsalze enthält. Bekanntlich enthalten organische Materialien,
wie die obengenannten Stickstoffquellen, häufig Spurenmengen von Eisen, und diese
sollen bei der Berechnung der dem Medium für die erfindungsgemäßen Zwecke zuzusetzenden
Eisenmengen berücksichtigt werden. Viele der wichtigeren komplexen organischen Stickstoffquellen,
die zur Züchtung von Mikroorganismen verwendet werden, enthalten praktisch die gleiche
Eisenmenge, d. h. 10 bis 20 Teile/Million, so daß eine zusätzliche Eisenmenge von
wenigstens 20 Teilen/Million und nicht mehr als 115 Teilen/Million gewöhnlich zufriedenstellend
ist. Bei Verwendung eines organischen Materials mit einem davon stark verschiedenen
Eisengehalt muß selbstverständlich die Menge zugesetzten Eisens entsprechend berichtigt
werden.
-
Die Art der das zugesetzte Eisen liefernden Substanz scheint nicht
von Bedeutung zu sein, solange sie in dem Gärmedium löslich und für den Organismus
praktisch nicht toxisch sowie mit dem gebildeten Antibiotikum verträglich ist. Eisen
sowohl im Ferro- als auch im Ferrizustand kann verwendet werden.
-
Als geeignete Eisenquellen haben sich Ferricitrat, Ferrichlorid und
Ferroammoniumsulfat erwiesen.
-
Bekanntlich bildet Kalk mit Eisen Chelate. Bei manchen der für die
Erzeugung von E-129 eingesetzten Medien wurde Kalk als Bestandteil neben Eisen verwendet,
und trotz der bekannten chelatbildenden Eigenschaften des Kalks mit Eisen wurde
eine Zunahme im Titer erzielt.
-
Ferner wurde gefunden, daß bei Verwendung von Maisquellwasser in einem
eine Kohlenhydratquelle enthaltenden
Medium ein verbesserter Titer
erhalten wird. Eine Maisquellwassermenge von 0,4 bis 0,9 °./s (bezogen auf das Gewicht
der Feststoffe) des Gewichts des Mediums, vorzugsweise eine Menge von 0,7 Gewichtsprozent
Feststoffe, ist besonders geeignet. Das Maisquellwasser wird vorzugsweise gemeinsam
mit einer anderen Stickstoffquelle, insbesondere Hafermehl, verwendet, wobei die
bevorzugten Mengen von Hafermehl im Bereich zwischen 1 und 5 °!°, vorteilhafterweise
bei 2,5 °/°, liegen.
-
Das Verhältnis von Maisquellwasser zu löslichen Kohlenhydraten ist
zur Erzielung guter Titer ebenfalls von Bedeutung. Bei Verwendung zweier Medien,
die unter anderem 0,5 bzw. 1,5 Gewichtsprozent Glucose enthalten, wird zwar in Abwesenheit
von Maisquellwasser kein merklicher Titerunterschied erhalten; wenn jedoch Maisquellwasser,
beispielsweise 0,7 Gewichtsprozent Feststoffe, jedem Medium zugesetzt wird, wird
nicht nur eine Titersteigerung in jedem Medium erzielt, sondern es wird auch bei
einem Medium, das 1,5 °/° Glucose enthält, gegenüber einem nur 0,50/, Glucose enthaltenden
Medium ein erhöhter Titer erreicht. Die Wirkung des Maisquellwassers und der Kohlenhydratquelle
sind- daher offensichtlich synergistisch.
-
Bei Verwendung von Maisquellwasser hat es sich als vorteilhäft erwiesen,
wenn 1,50/, lösliches Kohlenhydrat, insbesondere Glucose, vorhanden sind.
-
Ein Medium, das, wie sich gezeigt hat, zur Verwendung bei, der Erzeugung
von E-129 sehr geeignet ist, enthält vorzugsweise 2,5 °/° Hafermehl, vorzugsweise
2,0 °° Kalk und vorzugsweise 1,50/, Glucose und wird mit beispielsweise Salzsäure
auf ein pH von 6,8 bis 7,0 eingestellt. Außerdem wird diesem Medium Maisquellwasser
in den wie oben angegebenen Mengen zugesetzt, und es enthält ferner vorzugsweise
von außen zugeführtes Eisen in der oben angegebenen Menge (vorzugsweise 30 Teile/Million).
-
Die Gärung wird zweckmäßigerweise als Vielstufenverfahren in der üblichen
Weise durchgeführt. So kann zweckmäßig eine Abschabung von Sporen oder Mycelfilz
von Streptomyces E-129, die man aus einem geeigneten Schrägnähragar erhalten hat,
zur Einleitung einer Impfstufe im kleinen Maßstab verwendet werden. Eine aus dieser
Impfungsstufe erhaltene Submerssporensuspension kann, falls erwünscht, direkt zum
Beimpfen des Produktionsmediums im großen Maßstab verwendet werden, doch wird statt
dessen vorzugsweise das Produkt der Impfstufe zur- Beimpfung einer Entwicklungsstufe
verwendet. Als Entwicklungsmedium kann das gleiche Medium, wie in der nachfolgenden
Großerzeugungsstufe verwendet werden, öder es kann beispielsweise durch Erhöhung
seiner Nährkraft modifiziert werden. Die in der Entwicklungsstufe gebildete frei
wachsende und sporenbildende Vegetativkultur kann dann als Impfstoff für das Großerzeugungsmedium
verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß durch Verwendung einer vergleichsweise
geringen Menge dieses vegetativen Impfstoffs, beispielsweise 2 °; `°, bezogen auf
das gesamte Erzeugungsmedium, zufriedenstellende Ergebnisse erreichbar sind.
-
Ein Charakteristikum von Streptomyces-E-129-Gärungen ist das frühe
Auftreten des Spitzentiters. Bei 5-1- und 150-1-Fermentationen unter Verwendung
der oben angegebenen Medien IV und VIII tritt diese Spitze zwischen 16 it;id 28
Stunden auf.
-
B(i diesen 150-1-Gärungen war, obgleich nur 2 °/° vegetatiN-` s Inokulum
verwendet wurde, das Wachstum ausgezeichnet, wobei der Spitzentiter innerhalb von
16- bis 20stündiger Gärzeit erreicht wurde. Ein guter Titer ist z. B. der einer
Gesamtbrühe, die bei einer Verdünnung von 1:135 bis 1:250 im Nährbrüheverdünnungsversuch
nach 18 Stunden Bebrüten bei 37°C Staphylococcus aureus zu inhibieren vermag. Während
der 16- bis 24stündigen Gärung in den 150-1-Gefäßen tritt keine bemerkenswerte Veränderung
in dem pH-Wert-des Gärmediums ein; in 5-1-Gärungen unter Verwendung des obengenannten
Mediums VIII erfolgt jedoch ein schwacher Anstieg des pH-Werts der Maische nach
etwa 40 bis 48 Stunden, d. h., der pH-Wert steigt auf etwa 7,7 an.
-
Die Fermentation in dem Hafermehlmedium zeichnet sich durch die Bildung
eines ausgeprägten gelben Pigments aus.
-
Das Antibiotikum E-129 kann in zufriedenstellender Weise durch die
üblichen Plattenversuche unter Verwendung eines geeigneten grampositiven Testorganismus
bestimmt werden. Sarcina lutea ist sehr geeignet, da er äußerst empfindlich und
nicht pathogen ist. Verdünnungen des Antibiotikums E-129 und der Bezugsstandard
(eine teilweise gereinigte Zubereitung von E-129 mit einem willkürlich festgesetzten
Einheitenwert) werden mit einem m/20 Phosphatpuffer von pH 7,5 vor der Aufbringung
auf die Versuchsplatte verdünnt, da bei einigen Organismen die Aktivität des Antibiotikums
mit der Abnahme des BH-Werts innerhalb des für den Testorganismus verträglichen
Bereichs zunimmt.
-
4. Die Isolierung und Reinigung von E-129 Die bei vier submersen Gärung
erzeugte antibiotische Aktivität von E-129 scheint hauptsächlich in der Lösung und
nicht sb sehr im Mycel enthalten zu sein. Bei mit den Medien IV und VIII erhaltenen
Nährflüssigkeiten wurden folgende Ergebnisse erzielt
| Tabelle VI |
| Probe Aktivität Aktivität |
| Medium IV |
| Medium VIII |
| Gesamtnährflüssigkeit ...... 100 100 |
| Filtrierte Nährflüssigkeit und |
| Waschwässer ............ 95,1 <71,5 |
| Vereinigte Äthyl- und Butyl- |
| acetatextrakte des Mycels . 1,0 <2,0 |
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Beobachtungen durch Verwendung anderer
Fermentationsmedien Abweichungen erfahren können.
-
Im Hinblick auf diese Gegebenheiten wurde eine Anzahl von Extraktionsarbeitsweisen
entwickelt, die zur Gewinnung der antibiotischen Aktivität aus filtrierter Flüssigkeit
bestimmt sind, wodurch das Antibiotikum von verunreinigenden Stoffen, vom Mycel
und von den hauptsächlichen wasserunlöslichen Produkten der Gärung befreit wird.
-
Bei einer Gewinnungsmethode, die sich als zufriedenstellend erwiesen
hat, wird die filtrierte Flüssigkeit bei pH-Werten zwischen 7 und 9,5 mit einem
mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel für E-129, z. B. Benzol, Essigsäureäthylester,
Essigsäurebutylester, Chloroform oder n-Butanol, extrahiert. Das Antibiotikum E-129
geht in die organische Lösungsmittelphase, die dann in beliebiger zweckmäßiger Weise
von der wäßrigen Phase abgetrennt wird, über. Das für eine wirksame Extraktion erforderliche
Lösungsmittelvolumen hängt von dem jeweils verwendeten Lösungsmittel ab, doch reicht
gewöhnlich eine Extraktion mit einem Lösungsmittelvolunien, das dem der filtrierten
Nährflüssigkeit gleich ist, aus, um nahezu die gesamte antibiotische Aktivität aus
der wäßrigen Phase zu entfernen.
-
Nach einem anderen Verfahren wird das Antibiotikum E-129 an säuregewaschener
Aktivkohle adsorbiert, dass
Aktivkohleadsorbat von der verbrauchten
Flüssigkeit abgetrennt und die Aktivität mit Hilfe von Lösungsmitteln, z. B. von
80 %igem Aceton., saurem wäßrigem Aceton, n-Butanol u. dgl., eluiert.
-
Die E-129-Aktivität kann aber auch an Magnesiumtrisilikat adsorbiert
werden, wonach dann das Adsorbat aus der verbrauchten wäßrigen Nährflüssigkeit abgetrennt
und mit 80 bis 100 %igem Aceton eluiert wird.
-
Es hat sich gezeigt, daß rohe Festsubstanzen zweckmäßigerweise aus
den so erhaltenen Rohlösungen durch einfaches Abdampfen der Lösungsmittel bis zur
Trockne; vorzugsweise im Vakuum, hergestellt werden können. Es ist jedoch wünschenswert,
das Lösungsmittel vor der Durchführung dieser Maßnahme über einem Entwässerungsmittel,
beispielsweise Natriumsulfat, zu trocknen. Die auf diese Weise erhaltene feste Substanz
ist gewöhnlich braungelbgefärbt und in Äthanol oder Aceton ziemlich löslich, nicht
jedoch in merklichem Ausmaß in Wasser. Eine stärker gereinigte feste Substanz kann
durch Waschen dieser trockenen Feststoffe mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel,
in dem E-129 selbst praktisch unlöslich ist, z. B. Petroläther, das einige der nicht
aktiven Verunreinigungen entfernt, erhalten werden.
-
Wenn das Antibiotikum in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen
Lösungsmittel, z. B. Essigsäureäthylester, vorliegt, kann entweder vor oder nach
der Abtrennung der rohen Feststoffe eine weitere Reinigungsstufe eingeschaltet werden.
Diese Stufe besteht im Waschen des Lösungsmittels mit n/10-Natriumbicarbonat und
n/100-Salzsäure und Wasser entweder einzeln oder in dieser Reihenfolge. Die aus
in dieser Weise gewaschenen Lösungen erhaltenen Feststoffe sind heller gefärbt und
wirksamer als ohne derartige Waschungen erhaltene entsprechende Festsubstanzen.
-
In den folgenden, lediglich der Erläuterung der Erfindung dienenden
Beispielen wird die Erzeugung und Isolierung von E-129 in wenigstens teilweise gereinigter
Form beschrieben.
-
Beispiel 1 Züchtung von Streptomy ces E-129 zur Bildung von E-129
im Laboratoriumsmaßstab 50-ml-Anteile des oben beschriebenen Mediums III wurden
in 250-ml-Erlenmeyerkolben 20 Minuten bei 120° C sterilisiert. Nach dem Abkühlen
wurden die Kolben mit 2 ml eines 24stündigen vegetativen Wachstums von Streptomyces
E-129 beimpft.
-
Dieser Impfstoff war vorher in 50-ml-Anteilen des unten angegebenen
sterilen Mediums auf einer Schüttelvorrichtung mit Hin- und Herbewegung (170 Schwingungen/Minute,
Ausschlag 6,5 cm) bei 28° C gezüchtet worden.
| Impfstoffmedium |
| Glycerin .......................... 5,00,1o |
| Lab-Lemco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0
0/0 |
| Peptön (Evans) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,00/, |
| Natrnumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5
0(o |
| Destilliertes Wasser auf |
| p$ 7,2 ......................... 100 0/0 |
Dieses Impfstoffmedium wurde mit- Sporen von Streptornyces E-129 beimpft, die von
der Oberfläche von Hafermehl/ Kalk/Dextrose-Schrägagar erhalten wurden.
-
Die das Fermentationsmedium enthaltenden Kolben wurden durch Schütteln
bei 28° C 48 Stunden bebrütet, wonach die Flüssigkeit einen Titer von 135 Einheiten/ml
aufwies. Beispiel 2 Züchtung von. Streptomyces E-129 zur Erzeugung von F_-129 in
kleinem Maßstab Sporen von Streptomyces E-129 wurden aus einem Hafermehl/Kalk/Dextrose-Schrägagar
in 50-ml-Anteile eines sterilen Impfstoffentwicklungsmediums der folgenden Zusammensetzung
übergeführt:
| Medium IX |
| Glycerin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 5,0010 |
| Lab-Lemco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,00/0 |
| Pepton (Evans) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,00j, |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5% |
| Destilliertes Wasser auf |
| pH 7,2 ......................... 100 0/0 |
Die Sporen wurden dann durch submerse Gärung durch 48stündiges Bebrüten bei 28°
C auf einer Schüttelvorrichtung mit einem Ausschlag von 6,5 cm und 175 Schwingungen/Minute
gezüchtet.
-
Impfstoffe aus mehreren dieser Schüttelkolben wurden aseptisch vereinigt,
und 75 ml wurden aseptisch unter Rühren in 5-1-Gärgefäße übergeführt, deren jedes
3 1
des oben beschriebenen Mediums VIII enthielt;, dann wurde auf 1000/0
mit Leitungswasser aufgefüllt, der pH-Wert mit Natronlauge auf 6,4 bis 6,6 eingestellt
und das Ganze 75 Minuten bei etwa 1 Atmosphäre sterilisiert.
-
Nach dem Abkühlen und Beimpfen wurden die 5-1-Gärgefäße bei 28° C
gehalten, und es wurde mit einer Geschwindigkeit von 550 Umdrehungen/Minute gerührt.
Die Belüftung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 3 1 steriler Luft in der Minute.
Während der Gärung, insbesondere in den ersten 8 bis 20 Stunden, w=ar es erforderlich,
Entschäumer zuzusetzen, um die gewünschte Geschwrindigkeit des Luftstroms aufrechtzuerhalten.
Der pH-Wert des Gärmediums war nach der Sterilisation 6,52 und stieg während der
Gärung (48 Stunden) allmählich auf 7,75 an.
-
Die Ausbeute an Antibiotikum E-129 war nach etwa 20 Stunden maximal
(etwa 200 bis 300 Einheiten/ml) und fiel nach 48 Stunden auf etwa 20 bis 50 Einheitenlml.
Beispiel 3 Halbtechnische Züchtung von Streptomyces E-129 zur-Erzeugung von E-129
Ein vegetativer Impfstoff von Streptomyces E-129 wurde wie in den Beispielen 1 und
2 beschrieben erzeugt. Dieser vegetative Impfstoff wurde aus Schüttelkolben aseptisch
in 5-1-Gärgefäße übergeführt, die jeweils 31 des oben beschriebenen Mediums IX enthielten.
Dann wurde 25 Stunden bei 28° C, einer Rührgeschwindigkeit von 550 Umdrehungen/Minute
und einem Luftstrom von 31/Minute fermentiert.
-
1501 des folgenden Mediums
| Hafermehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,50/0 |
| Kalk (roher Kalkstein) |
| pH 6,80 .................. - ... 2,0% |
enthaltende Gefäße wurden 45 Minuten bei 120` C sterilisiert. Nach dem Abkühlen
wurde dem Fermentationsgefäß eine sterile Dextroselösung in der Weise zugesetzt,
daß die Endkonzentration an Dextrose 0,5 % betrug (obenerwähntes Medium IV).
-
Diese Gefäße wurden dann mit 3 1 des in den oben beschriebenen 5-1-Gefäßen
erzeugten Impfstoffs beimpft. Die Fermentationen in diesen Gefäßen wurden bei 28c
C, einer Rührgeschwindigkeit von 350 Umdrehungen/Minute und einem Luftstrom von
etwa 113 1/Minute während der ersten 8 Stunden und von 226 1/Minute
danach
geführt. Die Fermentation zeichnete sich durch die Bildung eines ausgeprägten gelben
Pigments aus.
-
Der Spitzentiter wurde nach 16- bis 24-stündiger Gärung erhalten,
was von dem Wachstum in dem jeweiligen Gefäß abhing; die Titer in den einzelnen
vier Gefäßen betrug 252, 192, 270 bzw. 258 Einheiten/ml.
-
Beispiel 4 Lösungsmittelextraktion von E-129 aus der Maische 550 ml
E-129-Gärmaische wurden mit Kieselgur als Filterhilfe filtriert, und das erhaltene
Filtrat wurde nach Einstellung des p11-Werts auf 7,1 3mal mit je I/5 Volumen n-Butanol
extrahiert. Der Butanolextrakt wurde im Vakuum azeotrop unter Zugabe von Wasser
bis zur Entfernung des Butanols auf ein kleines Volumen eingeengt. Die erhaltene
wäßrige Suspension enthielt 73 °/o der Aktivität der Ausgangsmaische, und die verbrauchte
Maische war von E-129-Aktivität frei.
-
Beispiel 5 Lösungsmittelextraktion und Isolierung von E-129 aus der
Maische 10 1 einer filtrierten E-129-Maische wurden mit der Hälfte des Volumens
an Essigsäureäthylester extrahiert. Der Essigsäureäthylesterextrakt wurde im Vakuum
auf etwa 200 ml eingeengt und 5mal mit je 25 ml n/10-Natriumbicarbonat, 2mal mit
je 25 ml n/100-Salzsäure und 2mal mit je 25 ml Wasser gewaschen. Der Extrakt wurde
dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und die Lösung im Vakuum zur Trockne
eingedampft. Man erhielt 350 mg orangebraungefärbter fester Substanz, die 92 % der
Aktivität der ursprünglichen filtrierten Maische enthielt. An Hand der folgenden
in °/o angegebenen Ausbeuten wird das Extraktionsschema erläutert.
| Untersuchte Fraktionen "/o Aktivität |
| Filtrierte Maische (als Bezug) ......... 100 |
| Verbrauchte Maische ................. keine |
| n/10-Natriumbicarbonatwaschflüssigkeit 3,5 |
| n/100-Salzsäurewaschflüssigkeit ........ 1,2 |
| Waschwasser ........................ 0,4 |
| Äthanollösung der schließlich erhaltenen |
| Festsubstanz....................... 92,0 |
| Beispiel 6 |
| Extraktion von E-129 aus der Maische durch Adsorption |
| an Aktivkohle |
| 2,45 1 filtrierter E-129-Gärmaische wurden mit 12,5 g |
| säuregewaschener Aktivkohle (Sorte Sutcliffe Speakman |
| 127 W) und 6 g Kieselgur 1 Stunde lang aufgeschlämmt. |
| Die Aktivkohle wurde abgetrennt und nacheinander mit |
| 250 ml und 200 ml 80°/jgem wäßrigem Aceton eluiert. |
| Bei der Gehaltsprüfung der Proben gegenüber der filtrier- |
| ten Ausgangsmaische wurden folgende Ergebnisse er- |
| halten. |
| Untersuchte Fraktion 0/,-Aktivität_ |
| Filtrierte Maische (als Bezug) ......... 100 |
| Verbrauchte Maische ................. keine |
| Aktivkohleeluat 1 ... .. . . . ... ... . ... . . 31 |
| Aktivkohleeluat 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 |
| Konzentrat aus den vereinigten Aktiv- |
| kohleeluaten ....................... 27 |
Beispiel ? Extraktion von E-129 durch Adsorption an Magnesium-- trisilikat 10 1
filtrierte Maische wurden lj2 Stunde mit 100 g Magnesiumtrisilikat aufgeschlämmt.
Das erhaltene Gemisch wurde durch ein Kieselgurbett filtriert und die feste Substanz
mit Wasser gewaschen. Die Aktivität wurde dann nacheinander mit 1,5 1 reinem Aceton
und
11 80°/jgem wäßrigem Aceton aus dem Adsorbat eluiert. Die vereinigten
Eluate wurden im Vakuum zu einer feinen wäßrigen Suspension des Antibiotikums eingeengt.
| Untersuchte Fraktion 1 °/o-Aktivität |
| Filtrierte Maische (als Bezug) ......... 100 |
| Verbrauchte Maische ................. keine |
| Waschwasser ........................ keine |
| 1. Acetoneluat ....................... 48,8 |
| 2. Acetoneluat ....................... 13,8 |
| Wäßrige Suspension .................. 58,3 |
A. Beispiele für die Wirkung des Eisens Beispiel 8 Zwei Reihen von je vier 5-1-Fermentationen
wurden mit dem Hafermehlgrundmedium mit 1,5 °/o Glucose und
0,70/, Maisquellwasser
zubereitet.
| Hafermehl ....... **********'** .... 2,50/, |
| Kalkstein . . . . . . . . . ****'***** ...... 2,00/0 |
| Maisquellwasserfeststoffe . . . . . . . . . . . 0,70/0 |
| Glucose (getrennt sterilisiert) ....... 1,50/0 |
(der p11-Wert wurde mit Natriumhydroxyd auf 6,8 bis 7,0 eingestellt).
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Eine Reihe der Fermentationen wurde mit 60 Teilen/ Million Eisen in
Form von Ferricitrat versetzt. jedes Fermentationsgefäß wurde mit 20/0 einer vegetativen
Kultur von Streptomyces E-129 beimpft, die auf dem oben beschriebenen Hafermehlmedium,
dem kein Maisquellwasser zugesetzt worden war und das nur 0,501, Glucose enthielt,
gezüchtet worden war. Dann wurde bei 27° C und einem Luftstrom von 3 1/Mirute fermentiert.
Bei der Gehaltsprüfung gegen Sarcina lutea wurden folgende Ergebnisse in Einheiten/ml
erhalten.
| Stunden Kontrollen Mit 60 Teilen/Million |
| (ohne Eisen) Eisen |
| 20 315 495 |
| 28 385 510 |
| 36 355 395 |
Beispiel 9 Die Wirkung des Eisens wurde ferner durch Verwendung des gleichen Mediums
und unter den gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 8 beschrieben, jedoch mit einem
Gehalt von 30, 60 bzw. 120 Teilen/Million Eisen in Form von Ferricitrat untersucht.
Es wurden folgende durchschnittliche Titer erhalten, wobei drei Fermentationsgefäße
in jeder Reihe verwendet worden waren:
| Kon- mt 30 Teilen/ Mit 60 Teilen/ Mit120Teilen/ |
| Stunden trollen |
| ohneEisen Million Eisen Million Eisen Million Eisen |
| 20 410 465 445 500 |
| 28 480 620 525 455 |
| 36 415 465 375 345 |
Beispiel 10 Die im Beispiel 9 beschriebene Arbeitsweise wurde
wiederholt, wobei jedoch geringere Eisenmengen, nämlich 15, 30 bzw. 45 Teile/Million
eingesetzt wurden. Dabei wurden folgende Ergebnisse erhalten, die den Durchschnitt
von drei Fermentationen darstellen
| Kon- Mit 15 Teilen/ Mit 30 Teilen/ Mit 45 Teilen/ |
| Stunden trollen Million Eisen Million Eisen Million Eisen |
| ohneEisen |
| 20 155 130 110 120 |
| 28 400 360 410 405 |
| 36 375 545 495 485 |
Beispiel 11 Zur Erhärtung der Tatsache, daß verschiedenartige Eisenquellen die gleiche
günstige Wirkung ausüben, wurden drei Reihen von je vier Fermentationen angesetzt,
wie dies in den Beispielen 8 bis 10 beschrieben wurde, wobei jedoch in allen Fällen
30 Teile/Million Eisen zugesetzt wurden. Bei einer Reihe wurde, wie oben beschrieben,
Ferricitrat verwendet, bei einer anderen Ferrichlorid und bei der dritten Ferroammoniumsulfat.
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt, wobei die angegebenen Zahlen den Durchschnitt
jeder Reihe darstellen:
| 30 Teile/Million 30 Teile/Million 30 Teile/Million |
| Stunden als Ferricitrat als Ferrichlorid als Ferroammo- |
| niumsulfat |
| 28 520 490 510 |
| 36 |
| 445 485 475 |
Es ist offensichtlich, daß beliebige dieser Salze verwendet werden können.
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B. Beispiele für den Nachweis der Wirkung von Maisquellwasser Beispiel
12 Drei 5-1-Fermentationsgefäße wurden mit jeweils 3 1 des folgenden Mediums beschickt,
wobei der Glucoseanteil getrennt sterilisiert wurde:
| Hafermehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,50/0 |
| Kalkstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,00/1 |
| Glucose .......................... 0,50/0 |
Zusätzlich hierzu enthielt ein Fermentationsgefäß 0,23 % Maisquellwasserfeststoffe,
das zweite 0,46 und das dritte 0,70°j1. Der ph-Wert in jedem Fermentationsgefäß
wurde mit Natriumhydroxyd auf 6,8 bis 7;0 eingestellt.
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,Jede Fermentation wurde bei 27 bis 28° C geführt, und folgende Ergebnisse
wurden erhalten:
| Stunden Maisquellwasserfeststoffe |
| 0,230/0 I 0,460/, I 0,700/, |
| 30 195 350 375 |
| 28 |
| 210 |
| 390 |
| 450 |
Daraus geht hervor, daß mit dem niedrigsten Gehalt an Maisquellwasser keine Steigerung
über den üblichen Titer von 200 bis 300 Einheiten/ml, der erfahrungsgemäß mit dem
Grundmedium erzielt wird, hinaus erfolgt, wohingegen 0,461J1 und 0,700/1 Maisquellwasser
beträchtliche Steigerungen ergeben.
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Beispiel 13 Zur Ermittlung des besten Gehalts an Maisquellwasser wurden
vier Reihen von je drei 5-1-Fermentationen angesetzt, wobei das Hafermehlgrundmedium
mit 1,50/0 Glucose verwendet wurde. Zu einer Reihe wurden 0,45 % Maisquellwasserfeststoffe,
zu der zweiten 0,7 0/1, zu der dritten 0,90/0 und zur vierten 1,10/0 gegeben. Die
Fermentationsgefäße wurden, wie oben beschrieben, beimpft und fermentiert. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben, wobei jede Zahl den Durchschnitt der
drei Fermentationsgefäße darstellt.
| Stunden Maisquellwasserfeststoffe |
| 0,450/. 1 0,701/o i 0,901/o 1 1,10/, |
| 18 486 400 400 165 |
| 26 375 410 375 345 |
| 36 420 410 415 180 |
Daraus ist ersichtlich, daß 1,1% Maisquellwasserfeststoffe einen schädlichen Einfluß
auf den Titer ausüben und daß 0,9 0/1 etwa die obere Grenze darstellen.
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C. Beispiel für die Wirkung von Glucose Beispiel 14 Ferner wurde die
Wirkung von zugesetzter Glucose bestimmt. 5-1-Fermentationen mit dem Hafermehlgrundmedium
und Glucosegehalten von 0,5 und 1,50/0 und Fermentationen mit dem Hafermehlgrundmedium
und 0,70/1 Maisquellwasserfeststoffe mit Glucosegehalten von 0,5 und 1,5 0/1 wurden
angesetzt, beimpft und fermentiert, wie dies im Beispiel 12 beschrieben wurde. Dabei
wurden folgende Ergebnisse in Einheiten/ml erhalten.
| Hafermehlmedium Hafermehlmedium und 0,7 °/o Maisquellwasserfeststoffe |
| Stunden Glucose 0,5 o/' Glucose 1,5 Glucose 0,5 °/o Glucose
1,5 0% |
| a I b I a I b a I b I c I a I b I c |
| 20 198 304 214 125 374 486 326 368 346 374 |
| 28 |
| 192 300 210 132 512 456 428 864 448 515 |
Daraus geht hervor, daß die Verwendung von 1,5% Glucose in dem Hafermehlgrundmedium
gegenüber 0,5 0/0 keine günstige Wirkung aufweist, während eine beträchtliche Titererhöhung
durch Verwendung von 1,50/0 Glucose erzielt wird, wenn 0,70/0 Maisquellwasserfeststoffe
mitverwendet werden. Beispiel 15 Herstellung von E-129 454 1 folgenden Mediums wurden
mit 800 ml einer kräftig wachsenden Kultur von Streptomyces E-129, die in Schüttelkolben
zubereitet worden war, beimpft.
| Glycerin .......................... 5 0/0 |
| Fleischextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0
/ 0 |
| Kaseinabbauprodukt . . . . . . . . . . . . . . . 1 0t0 |
| N atriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5
°o |
(das pH wurde auf 7,0 eingestellt; 30minütige Sterilisation bei 120 C).
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Das Medium wurde gerührt und der Tank 28 Stunden bei 27` C gehalten.
Ein Strom steriler Luft wurde während der ersten 8 Stunden mit 170 1/Minute und
danach mit 283 l; Minute aufrechterhalten.
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91 bis 113 1 der Kultur wurden zum Beimpfen eines Tanks verwendet,
der 2250 1 des folgenden Mediums enthielt
| Hafermehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,5010 |
| Kalk ... . ......................... 2,00;o |
| Glucose (gesondert zugesetzt) ....... 0,501/0 |
(pH-Einstellung mit Salzsäure auf 7,0; 45minütige Sterilisation bei 120° C).
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Das Medium wurde gerührt und der Tank 20 Stunden bei 27° C gehalten.
Ein Luftstrom wurde während der ersten 8 Stunden mit 1130 1/Minute, während
der nächsten 4 Stunden mit 17001 ;Minute und danach mit 19801/ Minute aufrechterhalten.
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910 bis 1130 1 .dieser Kultur wurden zur Beimpfung eines Tanks verwendet,
der 22 700 1 des folgenden Mediums enthielt
| Hafermehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2,50/() |
| Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2,00/0 |
| Maisquellwasserfeststoffe ........... 0,70/0 |
| Glucose (gesondert zugesetzt) ....... 1,50,10 |
(pH-Einstellung mit NaOH auf 6,8; 30minütige Sterilisation bei 120° C).
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Das Medium wurde gerührt und der Tank 22 Stunden bei 27` C gehalten.
Ein Luftstrom wurde während der ersten 8 Stunden mit 5660 1/Minute und danach mit
12 740 ljMinute aufrechterhalten. Die Maische wurde mit. Kieselgur versetzt und
das Mycel durch Filtration auf einem vorbedeckten Vakuumfilter entfernt. Das Filtrat
wurde dann im Gegenstrom mit Essigsäureäthylester extrahiert, wobei das Verhältnis
von :Maische zu Lösungsmittel etwa 10: 1 betrug. Es wurden insgesamt 3314 1 Essigsäureäthylesterextrakt
erhalten, die im Vakuum bei etwa 25° C auf 354 1 eingedampft wurden. Das Konzentrat
wurde abfiltriert, mit Wasser gesättigt, mit 0,01 n-Salzsäure, dann mit Wasser gewaschen
und über Natriumsulfat getrocknet. Das gewaschene und getrocknete Konzentrat wurde
im Vakuum weiter eingeengt, bis ein Volumen von 32 1 erreicht war. Während des Verdampfens
schied sich E-129 ab, und beim Filtrieren erhielt man zwei Anteile:
| Anteil A..... 1000 g, Gehalt 1305 Einheiten mg |
| Anteil B..... 520 g, Gehalt 1815 Einheiten !mg |
Durch Zugabe von 3 Volumina Petroläther (Siedebereich 100 bis 120° C) zu dem Filtrat
erhielt man
| Anteil C..... 1540 g, Gehalt 2565 Einheiten/mg |