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DE1767835B - Quintomycin A,B und D, deren Pentahydrochloride und Sulfate, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende Antibiotika - Google Patents

Quintomycin A,B und D, deren Pentahydrochloride und Sulfate, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende Antibiotika

Info

Publication number
DE1767835B
DE1767835B DE1767835B DE 1767835 B DE1767835 B DE 1767835B DE 1767835 B DE1767835 B DE 1767835B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
quintomycin
white
agar
gray
nothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Katsura Nagoya; Oda Takeshi; Mori Toshito; Its Hisakatu; Tokio; Munakata (Japan). C07c 91-14
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kowa Co Ltd
Original Assignee
Kowa Co Ltd

Links

Description

λ °\
J / H \ H
D^v 1V^9
HXH HS H
deren Pentahydrochloride und Sulfate.
2. Verfahren zur Herstellung eines Quintomycins nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Streptomyces lividus, hinterlegt unter der ATCC-Nr. 21 178, in üblicher Weise unter aeroben Bedingungen bei einer Temperatur von etwa 20 bis 390C, vorzugsweise 25 bis 37° C, und einem pH-Wert von etwa 6,6 bis 7,5, vorzugsweise 7.0 ± 0,3, in einem Medium kultiviert, welches eine Kohlenstoffquelle und eine Stickstoffquelle und gegebenenfalls eine mineralische Substanz enthält, und daß man anschließend das gebildete Quintomycin in an sich bekannter Weise durch Adsorbieren an einem schwach sauren Kationenaustauscherharz, Carboxymethylcellulose oder Aktivkohle und Eluieren mit einer wäßrigen Lösung saurer oder alkalischer Substanzen, insbesondere wäßrige Lösungen von Säuren, sauren niederen aliphatischen Alkoholen oder saurem Aceton oder Adsorbieren an einem stark basischen Anionenaustauscher und Eluieren mit Wasser oder durch Lösungsmittelextraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Alkohol aus der Kulturbrühe gewinnt, in die einzelnen Quintomycine auftrennt und diese gegebenenfalls in an sich bekannter Weise in das Pentahydrochlorid oder Sulfat überführt.
3. Antibiotikum, gekennzeichnet durch einen Gehalt an mindestens einer Verbindung gemäß Anspruch 1.
Die Erfindung bezieht sich auf die antibiotischen Substanzen Quintomycin A, Quintomycin B und Quintomycin D, deren Pentahydrochloride und Sulfate, auf Antibiotika mit einem Gehalt an mindestens einer dieser Verbindungen und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Quintomycine. Quintomycine gehören zur Aminocyclitgruppe und werden durch einen neuartigen Strahlenpilz des Bodens, Streptomyces lividus oder seine Abart, erzeugt.
Der obige neue Pilz wurde niedergelegt unter der Bezeichnung »Stamm Nr. 2230-N,« beim Fermentation Laboratory of Technical Institute, 2,5,4-chome, Inage-Higashi, Chibashi (Japan) mit der Hinterlegungsnummer 50 FLTI. Der gleiche Pilz wurde später unter dem Namen Streptomyces lividus bei der American Type Culture Collection unter der Nummer ATCC 21 178 niedergelegt.
Die antibiotische Substanz wurde zuerst als »Substanz Nr. 2230« bezeichnet und später »Quintomycin« bekannt.
Bei den erfindungsgemäßen antibiotischen Substanzen handelt es sich um Quintomycin A (O-a-D-mannopyranosyl( 1 —*4\ a- l - 2,6 - diamin ο - 2,6 - dideoxy - idopyranosyl(l—*3), £-D-ribofuranosyl(l—»5), O-[a-D-2-amino-2-deoxyglucopyranosyl(l—♦4)]l,3-diamino-1,2,3-trideoxymyoinosit) der Strukturformel
HO
H NH
H VH Hy H
O OH
Quintomycin B (O - α - D - mannopyranosyl (1 —»4), H-1,- 2,6 - diamino - 2,6 - dideoxy - idopyranosyl( 1 —♦ 3). β - D - ribofuranosyl( 1 —♦ 5), O - [α - D - 2 - amino - 2,3 - dideoxy-glucopyranosyl(l —♦ 4)] 1,3 -diamino- 1,2,3-trideoxy-myoinosit der Strukturformel
H / CH2NH2 \ H HOH2C
H NH2
X) OH
und QuintomycinD (O-α-l-2,6-diamino-2,6-dideoxy - idopyranosyl( 1 —♦ 3), /J-D- ribofuranosy 1( 1 —► 5), O-[a-D-2-amino-2,3-dideoxy-glucopyran osyl(l —»4fl-1,3-diamino-1,2,3-trideoxy-myoinosit) der Strukturformel
CHjOH
OH
deren Pentahydrochloride und Sulfate.
Das Pentahydrochlorid von Quintomycin A, (Summenformel C29H55N5O19) besitzt eine spezifische Drehung [α]? von + 59". Das Pentahydrochlorid von Quintomycin B (Summenformel C29H55N5O18) besitzt eine spezifische Drehung [a]l? von +50= und das Pentahydrochlorid von Quintomycin D (Summenformel C2SH45N5Oi3) besitzt eine spezifische Drehung [«]ϊ von +36°.
Die Hauptbestandteile der antibiotischen Substanz Quintomycin sind Quintomycin B und Quintomycin A. Das erfindungsgemäße Quintomycin zeigt, wenn es diese Substanzen, insbesondere Quintomycin B enthält, eine hohe biologische Wirksamkeit gegen Pseudomonas aeruginosa und ist gegen Warmblüter außerordentlich wenig toxisch. Bekannte antibiotische Substanzen, welche gegen das obige Bakterium hohe biologische Wirksamkeit besitzen, sind hinsichtlich der Toxizhät nicht befriedigend. Der erfindungsgemäß verwendete Stamm Streptomyces lividus besitzt die folgenden mikrobiologischen Eigenschaften.
I. Morphologie
Streptomyces lividus n.s.p. zeigt zunächst auf synthetischen Medien hellgrauen Wuchs, welcher all mählich dunkelblau bis schwarz wird. Die Produktion eines löslichen Pigments ist nicht oder in sputiuher Substanz vuihandcn. wobei ein heHrosa oder himbeerfarbenes, lösliches Pigment gebildet wird. Die Lufthyphac sind kurz und unregelr.uiiii. verz^eigi in einer einzigen Form. Die gebildeten bp^iurugi: sind im allgemeinen gerade, jedoch in seltenen I aikn sich schlängelnde Schleifen (Windungen bzw. Spiralen werden nicht gebildet). Drei bis zehn Sporen treten am Ende eines Sporenträgers auf. Die Struktur der Sporen oberfläche, elektronenmikroskopisch beobachtet, ist oval oder ellipsoid (0,2 χ 0,3 bis 0,5 α).
II. Eigenschaften der Kultur auf verschiedenen Medien
Synthetische Medien
Glycerin-Czapek-Agar
G: mäßig, hellgrau bis dunkelblau oder schwarz
A: mäßig, samtartige, hellgrau bis dunkelblai oder schwarz
S: nichts, spärlich hellrosarot oder himbeerfarben
Giucose-Asparagin-Agar G: mäßig, cremefarben bi
dunkelblau oder holzkohlengrau
A: mäßig, samtartig, hell
grau bis dunkelblau S: nichts
Calciummalat-Asar
mäßig, weiß bis
schattenblau
sehr knapp, weiß ode
hellblau
nichts
Organische Medien
Nähragar G: gut, faltig feucht, gelb
lich braun oder
schwarz
A: knapp, hellgrau
S: nichts
Stärkeagar G: gut, hellgrau bis
dunkelblau oder
schwarz
A: samtartig, weiß oder
hellgrau
S: nichts
Kartoffelglucoseagar G: mäßig, dunkelblau
oder dunkelgrau, in
das Medium leicht
eindringend
A: knapp, hellgrau
S: nichts, spärlich hell
rosarot
Peptonglucoseagar G: gut, dunkelblau oder
dunkelgrau
A: knapp, weiß oder grau
S: ziegelrot
Tyrosinagar G: mäßig, blaßbraun bis
dunkelgrau
A: schwach weiß
S: nichts oder blaßbraun
Gelatinestich G: gut, weiß oder hellgrau
A: nichts
S: nichts
Lackmusmilch G: mäßig, cremig auf
Oberfläche
A: nichts
S: keine Veränderung
Bemerkung: G = Wuchs, A = Luftmycelium. S = lösliches Pigment.
III. Biochemische Eigenschaften Reaktion
Chromogenbildung negativ
Tyrosinase negativ
Nitratreduktion positiv
Cellulosezersetzung negativ
Milchkoagulation negativ
Stärkehydrolyse positiv (stark)
Gelatineverflüssigung positiv (beträchtlich)
Müchpeptonisation positiv
IV. Die Nutzbarmachung von Kohlenstoffquellen
Kohienstoflquelle Nutzbarmachung
d-Xylose
1-Arabinose
d-Glucose + +
d-Galactose + -f
d-Fructose +
d-Lactose
Kohlenstoffquelle Nutzbarmachung
d-Maltose
Sucrose
d-Raffinose
Trehalose
1-Inosit
Sorbit
d-Mannit
Dextrin
Stärke
Rhamnose
Inulin
Dulcit
Glycerin
Natriumeitrat
Natriumacetat
Calciummalat
Bezüglich der in Bergeys Manual of Determinative Bacteriology, 7th Ed.. gegebenen Klassifizierung ist angegeben, daß der neue Pilz (Fungus) der vorliegenden Erfindung dem S. gedanensis (s^ed.) in folgenden Punkten gleicht: Psychrophilisches bis mesophilisches Wachstum; keine Erzeugung von löslichem
Pigment in organischen Medien; proteolytische Wirksamkeit stark; Wuchs auf synthetischen Medien dunkel bis schwarz bis beinahe bläulichschwarz und ein weißes bis graues Reihenmycelium. S. ged. zeigt jedoch im Kartoffelmedium einen cremefarbenen bis bräunlichen Wuchs und erzeugt kein Luftmycelium'und lösliches Pigment, während S. lividus (S. liv.) einen dunkelgrauen oder grauschwarzen Wuchs mit einem knappen Luftmycelium zeigt und gewöhnlich kein lösliches Pigment erzeugt, obwohl es, spärlich.
eine hellrosa Färbung zeigt. Auf Stärkemedium zeigt S. ged. einen gelben bis cremefarbigen Wuchs und S. Hv. zeigt einen hellgrauen bis dunkelblauen oder schwarzen Wuchs. S. ged. erweist sich hinsichtlich Milchpeptonisierung und Nitratreduktion als negativ,
während sich S. liv. in beiden Fäller, als positiv erweist.
Als Stamm, welcher psychrophiles bis mesophiles Wachstum zeigt und in organischen Medien kein lösliches Pigment erzeugt/ existieren S. sriseolus
(S. gris.). welches auf synthetischen Medien mausgrauen Wuchs zeigt, ein weißes bis graues Luftmycelium erzeugt und gerade Sporenträger bildet, und S. faciculus, welches ginsterförmige Sporenträger bildet. Der Vergleich dieser beiden Stämme mit dem
erfindungsgemäßen S. Hv. zeigt das folgende. In Nähragar zeigt S. gris. einen bräunlichen Wuchs mit glatter Oberfläche, erzeugt ein tiefmattgraues Luftmycelium und erzeugt kein lösliches Pigment, während S. liv. einen faltigen, feuchten, gelblichbraunen Wuchs zeigt
und kein lösliches Pigment mit kaum einem Luftmycelium erzeugt. In Kartoffelmedium zeigt S. gris. einen cremefarbigen bis schwarzen Wuchs, bildet ein Luftmycelium weißgrünlicher Färbung und erzeugt ein braunes bis schwarzes lösliches Pigment, während
S. Hv. einen dunkelgrauen oder grauschwarzen Wuchs zeigt, ein kärgliches Luftmycelium bildet und kein lösliches Pigment erzeugt, obwohl es, spärlich, eine hellrosa Färbung zeigt. In Gelatine gibt S. gris. ein
2730
»eibliches flockiges Häutschen und Sediment und bildet ein weißes Luftmycelium und schwachbraunes Medium, während S. liv. einen weißen oder hellgrauen Wuchs zeigt, jedoch kein Luftmycelium und lösliches Pigment erzeugt. In Milch zeigt S. gps. den Wuchs eines vollrosa Häutchens und langsames Koagulieren, während S. Hv. als Creme auf der Oberfläche wächst und nicht koaguliert.
S. fasciculus (S. fase.) zeigt ein gutes, flechtenähnliches Wachstum und bildet ein farbloses Luftmycelium, welches dunkelgrau pulvrig bzw. samtartig bedeckt ist, während S. Hv. einen hellgrauen bis dunkelblauen oder schwarzen Wuchs zeigt und ein weißes oder weißgraues Luftmycelium bildet, welches kurz und nicht so reichlich ist. In Milch erweist sich S. fase. positiv sowohl hinsichtlich Koagulation als auch Peptonisiening und zeigt einen guten Wuchs auf Cellulose, während sich S. Hv. in Milch nur hinsichtlich Peptonisierung als positiv erweist und auf Cellulosemedium nicht wächst.
Bezüglich S.A. Waksman, »The Actionomycetes«, Bd. 2, zeigt ein Vergleich der charakteristischen Eigenschaften der verschiedenen Streptomyces-R^ihen an, daß sich dort nichts befindet, was S. Hv. angeht. S. intermedius, S. parvullus, S. craterifer (S. crat.) und S. cellulosae, welche zur, Cinereus-Reihe gehören, können jedoch als dem S. Hv. ähnlich betrachtet werden insofern, als die Spiralbildung + oder - ist, Melanin — ist ein Luftmycelium weiß bis grau ist.
In Nähragar zeigt S. crat. einen farblosen Wuchs und in Stärkeagar einen sich ausbreitenden, dünnen und farblosen Wuchs und bildet kein Luftmycelium. In Kartoffelmedium zeigt S. crat. einen cremefarbigen Wuchs und bildet ein weißes bis mausgraues Luftmycelium. Andererseits zeigt S. Hv. einen faltigen, feuchten, gelblichbraunen, guten Wuchs in Nähragar. zeigt einen guten hellgrauen bis dunkelbraunen oder schwarzen Wuchs in Stärkeagar, wobei es ein samtartiges, weißes oder hellgraues Luftmycelium bildet und zeigt einen dunkelgrauen Wuchs in Kartoffelmedium.
S. cellulosae wächst gut auf Cellulose und koaguliert rasch Milch und zeigt in synthetischen Medien einen gelben oder zitronengelben Wuchs. Dies sind die Punkte, welche es von S. Hv. unterscheiden.
S. parvullus unterscheidet sich von S. Hv. insoweit, als es Sporenträger bildet, welche sich zu langen, geschlossenen Spiralen verdrallen, in synthetischen Medien einen gelben Wuchs zeigt, ein gelbes, lösliches Pigment in Gelatine erzeugt, ein braunes, lösliches Pigment und ein reichliches, graues Luftmycemim in Milch erzeugt und eine sehr langsame Peptonisierung zeigt
Der erfindungsgemäß verwendete Stamm S. Hv. unterscheidet sich auch von S. intermedius insofern, als letzteres einen guten, olivengrünen Wuchs in Cellulose zeigt, in einem Kartoffelmedium einen braunen bis grünlichbraunen, faltigen Wuchs zeigt und ein olivengrünes, lösliches Pigment bildet und in GeIatine langsame Verflüssigung zeigt und ein grünlichbraunes, lösliches Pigment erzeugt
Mit Ausnahme von S. griseolus, S. cellulosae und S. parvulluF erzeugen die obenerwähnten bekannten Stämme keine antibiotische Substanz.
Nunmehr sei Bezug genommen auf Fungi der Gattung Streptomyces, welche antibiotische Substanzen erzeugen, die der Aminocyclitgruppe angehören. Gemäß Waksman zeigt S. fradiae ein dünnes, glattes, farbloses, gelegentlich orangegelbes Substratwachstum auf synthetischen Medien und bildet ein Luftmycelium, welches hellrosa, seemuschelrosa oder lachsfarbig ist. Dies unterscheidet es von S. Hv. Die Klassifizierung nach Waksman gibt auch an, daß S. albogriseolus auf Kartoffelmedium einen rosa bis rötlichpurpurnen Wuchs zeigt und die Sporenträger Spiralen bilden. Folglich unterscheidet es sich von S. Hv., S. rimosus f. paromomycinus, S. chrestomyceticus, S. kanamyceticus und S. pulveraceus. welche alle einen gelben oder cremefarbenen bis braunen Wuchs zeigen und keinen dunkelgrauen bis dunkelblauen oder schwarzen Wuchs wie bei S. Hv. zeigen.
Demzufolge wurde der Quintomycin erzeugende Stamm als neuartiger Stamm identifiziert, welcher der Gattung Streptomyces angehört.
Die Einzelheiten der mikrobiologischen Eigenschaften von Stämmen, welche der Gattung Streptomyces angehören, die antibiotische Substanzen der Aminocyclit-Gruppe erzeugen, seien nachstehend unter den Abschnitten I bis VI gezeigt. Die mikrobiologischen Eigenschaften von Stämmen, welche anderen Gattungen angehören, die antibiotische Substanzen der Aminocyclit-Gruppe erzeugen, sind ebenfalls angegeben, und zwar unter den Abschnitten I und VIII.
Stamm Streptomyces rimosus
forma paromomycinus
Antagonistische Eigen
schaften
Paromomycin
Morphologie Sporenträger bilden dichte
Spiralbüschel; Luftmyce-
Hum kurz und gerade
selten spiralig
Glycorol-Asparagin-
Agar
G: cremefarbig, wird bei
Alterung bräunlich bis
orangebraun
A: weiß
S: nichts
Calciummalat-Agar G: gelblichbraun
A: weiß
S: nichts
Nähragar G: hellcremefarbig bis
gelblichbraun
A: nichts
S: nichts
Stärkeagar G: cremefarbig, mit tiefei
braunem Zentrum
A: nicht vorhanden bzw.
weiß
S: nichts
Kartoffelagar G: flechtenartig, creme
farben bis rötlichbrai
A: weiß bis grau bis
dunkelbraun
S: gelblichbraun
13
Fortsetzung 14
Stamm
Gelatine
Milch
Nitratreduktion
Cellulosezersetzung
Milchkoagulation
Milchpeptonisation
Stärkehydrolyse
Gelatineverflüssigung
Streptomycin rimosus forma paromomycinus
G: cremefarbig bis bräunlich
A: weiß S: nichts
G: schweres Oberflächenhäutchen, crernefarbig bis gelblich
A: grauweiß
positiv
negativ
negativ
positiv
positiv (begrenzt)
positiv (langsam)
Stamm Streptomyces kanamyceticus
Kartoffelagar G: faltig, schwach gelb
lichbraun bis gelb
A: knapp, weiß
S: nichts
Nitratreduktion positiv
Milchkoagulation zweifelhaft
Milchpeptonisation zweifelhaft
Stärkehydrolyse positiv
Gelatineverflüssigung positiv
III.
Stamm
Antagonistische Eigenschaften
Morphologie
II.
Stamm Streptomyces kanamyceticus
Antagonistische Eigen Kanamycin
schaften
Morphologie Luftmycelium entwickelt
sich aus untertauchendem
Mydelium auf einigen
Medien und seine Ver
zweigung ist nicht über
mäßig und trägt die Spo
renträger am Ende. Spi
ralen und Windungen
werden im allgemeinen
nicht beobachtet.
Glycerin-Czapek-Agar G: farblos, später
zitronengelb
A: weiß bis gelb, ge
legentlich Seele grün
lich oder schwach rosa
Färbung
S: gelegentlich schwach
braun
Glucose-Asparagin-Agar G: farblos bis gelb mit
schwach rosaweiß
A: knapp, weiß, schwach
rosaweiß, gelblichweiß
oder gelb
S: gelegentlich schwach
braun
Calciummalat-Agar G: gelb
A: weißgelb
Nähragar G: crernefarbig
A: nicht vorhanden bzw.
weiß
S: nichts
Glucose-Asparagin-Agar
Malatglycerin-Agar
Nähragar
Stärkemedien
Kartoffelagar
Streptomyces fradia?
" Gelatine
Lackmusmilch
Nitratreduktion
Cellulosezersetzung
Milchkoagulation
Mflchpeptoni«>tjon
Stärkehydrolyse
Neomycin
Sporenträger verzweigt einhülsig, gerade oder flexibel, aber keine wirklichen Spiralen. Auf bestimmten Medien werden Spiralen gebildet.
G: eingeschränkter, glänzender, hautfarbener, flechtenartiger Rand
A: spät, seemuschelrosa
G: orange
A: seemuschelrosa
G: eingeschränkt gelblich, wird orangegelb bis hautfarben
A: nichts
S: nichts
G: sich ausbreitend,
farblos
A: seemuschelrosa
G: eingeschränkt, orangefarben
A: weiß bis rosenrot oder rosa
S: nicht vorhanden oder schwarzbraun
G: dicht, cremefarben bis
bräunlich
A: weiß
S: nichts
G: cremefarbener Ring S: wird alkalisch
negativ
negativ
positiv
positiv (rasch)
positiv
-7 "7 Λ
15
IV.
16
Stamm Strcptomyccs aJbogriseolus
Antagonistische Eigen Neomycin
schaften
Morphologie Sporenträger einhülsig ver
zweigt, erzeugt kurze
kompakte Spiralen durch
schnittlich 4 bis 6 Win
dungen. Sporen kugelig
oder oval, mit zahlreichen
langen, feinen Haaren be
deckt
Nähragar A: weiß bis aschgrau
Stärkeagar A: weiß bis dunkelgrau
Milch G: orangefarbener Ring
Nitratreduktion positiv
Milchpeptonisation positiv
Stärkehydrolyse positiv
Gelatineverflüssigung positiv
V.
Stamm Stieptomyces pulveraceus
Antagonistische Eigen Zygomycin (identisch mit
schaften Paromomycin)
Morphologie Luftmycelium entwickelt
sich im allgemeinen gut.
Sporenträger bildet
Spirale und Spore ist
kugelig-ellipsoid. Spirale
haftender Zustand
Glycerin Czepak-Agar G: farblos, später
schwachbraun
A: pulverig hellgelblich-
grau bis hellgrauoliv
S: nichts
Glucose-Asparagin-Agar G: orange bis xanthin-
orange
A: pulverig, hellgrauoliv
S: nichts bzw. wird ocker-
hautfarben
Calciummalat-Agar G: gelb, dringt ins
Medium ein
A: nichts oder knapp.
rauchgrau
S: nichts
Nähragar G: farblos, faltig
A: nichts
S: nichts
Stärkeagar G: farblos bis gelbocker,
dringt tief ins Medium
ein
A: knapp, hellgrauoliv
S: nichts
Tyrosinagar G: farblos bis schwach
braun
A: hellgrauoliv
S: nichts
Stamm Milch Strcptomyces pulveraceus
G: farblos, Oberflächen
wachstum
Nitratreduktion S: braun
Cellulosezersetzung positiv (stark)
Milchkoagulation negativ
Milchpeptonisation negativ
Stärkehydrolyse positiv
Gelatineverflüssigung positiv
positiv
VI. Stamm Strcptomyces chrestomyceticos
20 Antagonistische Eigen
schaften
Aminosidin (identisch mit
Paromomycin)
Morphologie Luftmycelium gewöhnlich
fest, jedoch selten Haken
oder Spiralen beobachtet
J
Glucose-Asparagin-Agar
G: gelb
A: nicht vorhanden
Kartoffelglucose-Agar
30
G: farblos
A: knapp, weiß
Peptonglucose-Agar G: gut, weiß oder creme-
fji rhi ν
A: voll weiß
35 Tyrosinase
Milchkoagulation
Milchpeptonisation
Stärkehydrolyse
40 Gelatineverflüssigung
positiv
positiv
negativ (neutral)
positiv
positiv
VII.
Stamm
Antagonistische Eigenschaften
Morphologie
Glucose-Asparagin-Agar
6S Peplonglucose-Agar
Nitratreduktion
Gelatineverflüssigung
Micromonospora purpurea Gentamicin
kein Luftmycelium, Kolonie aufsteigend, zusammengewundener reichlicher Wuchs, wachsartig, kein diffundierbares Pigment. Oberfläche: terra cotta. Kehrseite: braun rot. Mycelium lang, verzweigt, regelmäßig, ungeteilt, Durchmesser 0.5 a Sporenträger einzeln. Sporen endständig getragen kugelig bis ellipsoid Durchmesser 1.0 μ
G: annehmbar, pfirsich-
farben
G: gut. burgunderfarben
positiv
positiv (schwach)
Stamm Micromonospora echinospora Gentamicin
Antagonistische Eigen
schaften kein Luftmvcelium, Kolonie aufsteigend, gekerbt-
Morphologie zusammengewundener, guter Wuchs, wachsartig,
hell bernsteinfarbenes, diffundierbares Pigment.
Oberfläche: tief rotbraun. Kehrseite: braunrot.
Mycelium lang, verzweigt, regelmäßig, ungeteilt,
keine Sporen
G: mangelhaft
Glucose-Asparagin-Agar G: gut, burgunderfarben
Peptonglucose-Agar variierend
Nitratreduktion positiv
Gelatineverflüssigung
Die Nutzbarmachung von Kohlenstoffquellen der obenerwähnten Fungi mit Ausnahme von (IV) sine nachstehend gezeigt zusammen mit den ähnlichen Daten von S. lividus.
Streptomyces Sireptomyces Sirepiomyces Streptomyces Strepiomyces Streptomyces Micro- Micro-
lividus kanamy-
ceticus
fradiae pulveraceus rimosus f. chresto- monospora monospora
_ + + ± paromo-
mycinus
myceticus purpurea echinospora
1-Arabinose .... + + ± _L +
Rhamnose -f +
d-Xylose. ... + + + -f- +
d-GIucose + + + ± + + . + + + . + +
d-Galactose .... + + + + -f + ± ±
d-Fructose + + + + +
d-Lactose + + + + + + + ± 4-
d-Maltose +
Sucrose + +
Trehalose + + + + + +
d-Raffinose -)- + +
Dextrin
Inulin + •f +
Stärke + + + +
Dulcit + + +
Glycerin + + +
1-Inosit + + + + +
d-Mannit + + ± + + + +
Sorbit + + +
Die Quintomycine der Erfindung werden in der Weise hergestellt, daß man Streptomyces lividus, hinterlegt unter der ATCC-Nr.21178, in üblicherweise unter äroben Bedingungen bei einer Temperatur von 20 bis 39° C, vorzugsweise 25 bis 37=C, und einem pH-Wert von 6,6 bis 7,5, vorzugsweise 7.0 ± 0,3. in einem Medium kultiviert, welches eine Kohlenstoffquelle und eine StickstolTquelle und gegebenenfalls eine mineralische Substanz enthält, und daß man anschließend das gebildete Quitomycin in an sich bekannter Weise durch Adsorbieren an einem schwachsauren Kationenaustauschharz, Carboxymethylcellulose oder Aktivkohle und Eluieren mit einer wäßrigen Lösung saurer oder alkalischer Substanzen, insbe-
sondere wäßrige Lösungen von Säuren, sauren niederen aliphatischen Alkoholen oder saurem Aceton, oder Adsorbieren an einem stark basischen Anionenaustauscher und Eluieren mit Wasser oder durch Lösungsmittelextraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Alkohol aus der Kulturbrühe gewinnt, in die einzelnen Quintomycine auftrennt und diese gegebenenfalls in an sich bekannter Weise in das Pentahydrochlorid oder Sulfat überführt.
Als Kohlenstoff- und StickstofTquellen können verschiedene Substanzen verwendet werden, welche beim Kultivieren bekannt sind. Beispiele der KohlenstofT-quelle sind Stärke, Glucose, Glycerin, Maltose, Inosit, Fructose, Dextrin, Sucrose und Galactose. Als Stick-
itoffquelle sei Hefeextrakt, Polypepton, Trockenhefe, Fleischextrakt, Maistränklauge, Sojabohnenmehl, anorganische Nitrat und Ammoniumsalz erwähnt.
Beispiele für das Mineralsalz sind Natriumchlorid, sekundäres Kaliumphosphat, Magnesiumsulfat, Eisensulfat, Calciumchlorid, Calciumcarbonate Calciumhydroxyd, Eisenchlorid, Zinksulfat und Kobaltchlorid.
Das Kultivieren kann unter äroben Bedingungen sowohl in festem Kulturmedium als auch in flüssigem Medium durchgeführt werden. Es ist bevorzugt, das Kultivieren unter äroben Bedingungen in flüssigem Medium vorzunehmen. Beim Kultivieren in flüssigem Medium unter äroben Bedingungen können bekannte Antischaummittel, wie flüssiges Paraffin, fettes öl und Siliconöl, verwendet werden.
Die Zeitspanne zum Kultivieren beträgt gewöhnlich mindestens 2 Tage. Beispielsweise dürfte ein Zeitraum von 2 Tagen bis 2 Wochen, oder von 2 Tagen bis zu 1 Woche, ausreichen. Wenn gewünscht, ist ein längeres Kultivieren möglich, jedoch nicht erforderlich. Wenn das Quintomycin in der Kulturbrühe in ausreichender Menge gebildet ist, vorzugsweise wenn diese Menge fast ein Maximum erreicht, wird das Kultivieren unterbrochen und das Quintomycin aus der Brühe gewonnen. Die Gewinnung kann entweder durch eine Arbeitsweise bewirkt werden, bei welcher man die Brühe an einem Adsorptionsmittel adsorbiert und dann durch eine geeignete Eluierflüssigkeit eluiert. oder durch eine Arbeitsweise, bei welcher man eine Lösungsmittel-Extraktion unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels vornimmt, wobei die erstere Arbeitsweise bevorzugt ist. Wenn man die Arbeitsweise des Adsorbierens und Eluierens anwendet, so fügt man der Kulturbrühe ein geeignetes Adsorptionsmittel hinzu, um das beabsichtigte Produkt, bei- spielsweise unter Rühren, hinreichend zu adsorbieren und nach der Entfernung der Abfallbrühe mit Mycelium, kann man das Adsorptionsmittel eluKren. Es ist auch möglich, ein Adsorptionsmittel zu der Kulturbrühe hinzuzusetzen, aus welcher das Mycelium durch geeignete Maßnahmen, wie Filtrieren und Abtrennung mittels Zentrifuge, entfernt worden ist, und die gleiche Arbeitsweise anzuwenden, oder es wird eine solche Brühe, aus welcher das Mycelium entfernt worden ist. durch eine mit einem geeigneten Adsorptionsmittel gepackte Kolonne geschickt und die Brühe dann der gleichen Arbeitsweise unterworfen.
Zur Arbeitsweise des Adsorbierens kann man irgendein festes Adsorptionsmittel verwenden, welches das gewünschte Produkt adsorbiert und von welchem es durch eine geeignete Eluierflüssigkeit eluiert werden kann, doch ist die Verwendung von Kationenaustauschern bevorzugt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung schwachsaurer Kationenaustauscherharze. Spezifische Beispiele von Kationenaustauschern unter den Handelsnamen sind »Amberlite IRC-50«, »Amberlite IRC-84«, Amberlite CG-50« bekannt. Auch Carboxymethylcellulose ist brauchbar. Außerdem sind andere feste Adsorptionsmittel, wie Cellulosepulver, Aktivkohle, Tonerdegel, Kieselsäuregel und Tonerde/Kieselsäuregel brauchbar.
Als Eluierflüssigkeit ist die Verwendung wäßriger Lösung von Säuren, wie anorganischen und organischen Säuren, und wäßriger Lösungen alkalischer Stoffe, wie Ätzalkalien, Ammoniak oder Ammoniumsalze, bevorzugt.
Zu solchen Säuren zählen Min^ralsäuren, wie Salzsäure. Schwefelsäure, Phosphorsäure, und niedere ali-
phatische Säuren, wie Essigsäure und Ameisensäure. Es ist ratsam, daß diese Säuren in Form wäßriger Lösungen verwendet werden, welche eine Konzentration von etwa 0,1 bis 1,0 η besitzen. Beispiele der obenerwähnten alkalischen Stoffe sind Ätznatron, Ätzalkali, Ammoniak und Ammoniumformiat. Es ist ratsam, diese alkalischen Stoffe in Konzentrationen von etwa 0,1 bis 3,0 η anzuwenden. Die Verwendung von Miaeralsäuren oder wäßrigem Ammoniak ist zu empfehlen.
Der pH-Wert des erhaltenen Eluats wird, wenn gewünscht, auf einen Wert in der Nähe des Neutralpunktes eingestellt, und durch Eindampfen der Lösung bei der niedrigstmöglichen Temperatur kann man das Quintomycin als festes Pulver erhalten. Dabei kann man bekannte Maßnahme^, wie Gefriertrocknen oder Sprühtrocknen, anwenden. Falls die Operation bei der niedrigstmöglichen Temperatur durchgeführt wird, kann man auch ein Erhitzen unter vermindertem Druck anwenden. Oder man kann auch ein Vakuumtrocknen unter Bedingungen anwenden, daß sich ein stabiles Salz, nie das Hydrochlorid oder Natriumsalz, bildet. Ferner kann man das Quintomycin im Eluat in ein festes Pulver verwandeln, indem man das Eluat mit einem geeigneten, Extraktionsmittel extrahiert und das Lösungsmittel bei der niedrigstmöglichen Temperatur entfernt.
Wenn Aktivkohle als festes Adsorptionsmittel angewandt wird, so verwendet man eine wäßrige Lösung der Säure als Eluierungsflüssigkeit. In diesem Fall kann man vorzugsweise, neben den oben aufgeführten Säuren, Aceton und niedere aliphatische Alkohole, wie Methanol und Äthanol, benutzen, welche auf einen pH-Wert von weniger als 5, vorzugsweise weniger als 4, eingestellt sind.
Wenn die Gewinnung des Quintomycins aus der Kulturbrühe durch Lösungsmittelextraktion erfolgt, so verwendet man höhere Fettsäuren, wie Laurinsäure und Stearinsäure, als Hilfsmittel. Als Lösungsmittel sind mit Wasser nicht mischbare aliphatische Alkohole brauchbar. Bevorzugte Alkohole sind beispielsweise n- oder Isobutanol und Amylalkohol. Die Alkoholschicht wird durch Dekantieren oder andere bekannte Maßnahmen abgetrennt, und der Alkohol wird bei der niedrigstmöglichen Temperatur abgedampft. Von solchen Maßnahmen ist das Sprühtrocknen neben dem Erhitzen unter vermindertem Druck mit Vorteil brauchbar.
Wie oben erwähnt, wird das erfindungsgemäße Quintomycin vorzugsweise durch Adsorbieren und Eluieren oder durch Lösungsmittelextraktion gewonnen. Doch solange das Quintomycin in der Kulturbrühe nicht wesentlich zerstört ist, kann man irgendwelche Maßnahmen zum Abtrennen eines in einer flüssigen Brühe gelösten, festen Materials anwenden.
Die gewonnene neue antibiotische Substanz, Quintomycin, ist eine weiße bis weißgraue, feste Substanz und kann in weitem Bereich als antibiotische Substanz angewandt werden, und zwar so, wie sie ist, oder, wenn gewünscht, nach dem Reinigen durch wiederholte Anwendung der obenerwähnten Gewinnungsmaßnahmen. Wenn ferner gewünscht, kann das erhaltene Quintomycin in vier antibiotische Substanzen getrennt werden. Diese antibiotischen Substanzen werden Quintomycin A, Quintomycin B, Quintomycin C und Quintomycin D genannt. Quintomycin A, Quintomycin B und Quintomycin D sind neue 5ud-
stanzen. Das erfindungsgemäße Quintomycin besteht vorwiegend aus Quintomycin B.
Die Maßnahmen zum Trennen d^s Quintomycins in diese vier Substanzen sei beschrieben.
Wenn das aus der Kulturbrühe abgetrennte Quintomycin wieder in Wasser gelöst oder mit einer wäßrigen Lösung einer sauren oder einer alkalischen Substanz, wie obenerwähnt, eluiert wird, kann man es durch Chromatographie in Quintomycin A, Quintomycin B, Quintomycin C und Quintomycin D trennen, während man den pH-Wert der Eluierungsflüssigkeit, mit oder ohne Einstellung, bei 6,2 bis 12 hält
Es sind sowohl kationische als auch anionische Austauscher brauchbar. Beispielsweise unter Verwendung eines Kationenaustauschers, vorzugsweise eines schwachsauren kationischen Austauschers, wie i>Amberlite IRC-50«, »Amberlite IRC-84«, »Amberlite CG-50«, Carboxymethylcellulose und »CM-Sephadex«, als Kolonne, veranlaßt man eine wäßrige Quintomycinlösung, welche auf einen pH-Wert von 6,2 bis 12 eingestellt ist, durch die Kolonne adsorbiert zu werden, worauf ein Entwickeln folgt. Danach wird unter Verwendung von wäßrigem Ammoniak oder einer wäßrigen Lösung von Ammoniumformiat als Eluierungsflüssigkeit, das Quintomycin nach der Neigungsmethode oder der Stufenmethode getrennt
Gemäß der Neigungsmethode unter den im nachstehenden Beispiel 4 gegebenen Arbeitsbedingungen wird Quintomycin A in den Abschnitten 45 ois 50, Quintomycin B in den Abschnitten 53 bis 58, Quintomycin C in den Abschnitten 88 bis 90 und danach Quintomycin D eluiert. Gemäß der Stufenmethode wird Quintomycin A zuerst mittels 0,1-n wäßrigem Ammoniak und dann Quintomycin B durch wäßriges Ammoniak der gleichen Normalität eluiert. Quintomycin C wird durch 0,15-n wäßriges Ammoniak und dann Quintomycin D durch 0,3-n wäßriges Ammoniak eluiert.
Es ist auch möglich, das Quintomycin durch Entwickeln einer wäßrigen Quintomycin-Lösung zu trennen, und zwar unter Verwendung eines anionischen Austauschers, vorzugsweise eines stark basischen Anionenaustauschers wie »Dowex 1 χ 2«, OH-Typ, »Amberlite 400« als Kolonne, und anschließendes Eluieren mit Wasser, wobei nacheinander Quintomycin D, Quintomycin C, Quintomycin B und Quintomycin A eluiert werden.
Jede der abgetrennten Komponenten kann weiter gereinigt werden durch Chromatographie unter Verwendung von Aktivkohle, Aluminiumoxyd oder Cellulose als Kolonne, und Aceton oder niederem Alkohol, angesäuert mit einer Mineralsäure, wie Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure oder einer niederen aliphatischen Säure, wie Essigsäure, als Eluierungsflüssigkeit. Man kann auch durch Umwandeln in das Pik rat oder Reineckesalz und dessen Umwandlung in ein reines anorganisches Salz durch Salzaustausch reinigen.
Die neuen eriindungsgeirüöen Antibiotika besitzen vorteilhafte Eigenschaften. Dies sei nachstehend eingehender dargelegt
2. Löslichkeit
Quintomycin A, Quintomycin B und Quintomycin D als freie Base, Peniahydrochlorid und Sulfat 5 sind löslich in Wasser, wäßriger Atzkali -Lösung, niederer aliphatischer Säure und Mineralsäure. Sie sind als freie Base in Methylalkohol löslich, jedoch sehr schwer löslich oder unlöslich in C4- oder höheren aliphatischen Alkoholen, Ketonen und Äthern.
3. Farbreaktion
,5 Quintomycin A, Quintomycin B und Quintomycin D erweisen sich als positiv in der Molisch-Reaktion, Elson-Morgan-Reaktion, Abderhalden-Reaktion (Ninhydrin-Reaktion) und Bile-Reaktion, zeigen eine tiefpurpurne Färbung bei der Tollens-Reaktion (PhIo-
roglucinhydrochlorid) und erweisen sich als negativ
bei der Fehiing-Reaktion, Benedict-Reaktion, Biurqt-Reaktion, Ehrlich-Reaktion und Sakaguchi-Reaktion.
Quintomycin A und Quintomycin B zeigen in der
Skatol-Reaktion eine Purpurfärbung, jedoch tut dies Quintomycin D nicht.
4. Stabilität
Quintomycin A, Quintomycin B und Quintomycin D sind als wäßrige, 1 n-Salzsäurelösung bei 30 Minuten dauerndem Erhitzen auf 1000C instabil, jedoch bei Raumtemperatur stabil. In 1 η wäßriger Natronlauge sind sie sowohl bei 30 Minuten dauerndem Erhitzen auf 1000C als auch bei Raumtemperatur stabil.
5. Rf-Wert
Pi
Eigenschaften
Quintomycin A. Quintomycin B und Quinlomycin D sind basische Substanzen. Die freie Base, das Pentahydrochlorid und das Sulfat jeder dieser Substanzen sind weiße, amorphe Pulver.
Der Rf-Wert, mittels Aluminiumoxyd-Dünnschicht-Chromatographie bestimmt unter Verwendung einer oberen Schicht eines Lösungsmittelgemisches aus Chloroform/Methanol/17% - wäßrigem Ammoniak (Volumenverhältnis 2:1:1) als Entwicklungsflüssig-
keit, beträgt 0,23 für Quintomycin A, 0,50 Tür Quintomycin B und 0,75 für Quintomycin D. Einige bekannte antibiotische Substanzen besitzen, nach obiger Methode bestimmt, die folgenden Rf-Werte. Kanamycin (Produkt von Streptomyces kanamyceticus)0,75, Paromomycin (Produkt von Streptomyces rimosus f. paromomycinus) 0,70, Neomycin (Produkt von Streptomyces fradiae oder Streptomyces albogriseolus) 0,74 und Gentamicin (Produkt von Micromonospora echinospora) 0,81.
Der Rf-Wert, mittels Papierchromatographie unter Verwendung von Methanol/3%-wäßrige NaCl-Losung (Volumenverhältnis 2:1) als Entwicklungsflüssigkeit und Toyo-Füterpapier Nr. 51 A (Produkt der Toyo Filter Papier Co., Ltd., Japan) bestimmt, beträgt
0,25 für Quintomycin A und 0,27 für Quintomycin B. Die Rf-Werte einiger bekannter antibiotischer Substanzen, nach dieser Methode bestimmt, sind die folgenden: Kanamycin 0,36, Paromomycin 0.31. Neomycin 0,20 und Gentamicin 0,53.
Andere Eigenschaften der erfindungsgemäßen antibiotischen Substanzen sind in der folgenden Tabelle zusammen mit den Eigenschaften anderer bekannter antibiotischer Siihxf;in7pn apveiot
Tabelle I
Quintomycin A Quintomycin B Namt der ahtibiotischen Substanz Kanamycin A' Kanamycin B Kanamycin C
S. lividus S. lividus Quintomycin C Quintomycin D S. kanamyce-
ticus
S. kanamyce-
ticus
S. kanamyce-
ticus
Erzeugt durch S. lividus S. lividus
Schmelzpunkt (frei) 197 bis 203 '(frei) 197 bis 203 (frei) 263 bis 268 (frei) 170 bis 190 (frei) etwa 270
(Fp.rc (—HCl) 195 (—HCl) 190 (frei) 178 bis 184
(Zers.) (-HCl)Ca]? = 59
(C = I1H1O)
(-HCl)Ca]? = 50
(c = 1, H2O)
(—HCl) 203 (—HCl) 203 (frei)
Ca]? = 146
(c = 1,0,
in H2SO4)
(frei)
Ca]? = 126
(c = 0,7, H2O)
(frei)
Ca]? = 126
(c = 1, H2O)
Γ,,π C29H55N5O19 C29H55N5O18 (wie Paro-
momycin)
(-HCI)Ca]? = 36
(c = 0,5, H2O)
C18H36N4O11 C18H37N5O10 C18H36N4O11
777,77 761,77 C23H45N5O14 C23H45N5O13 484,51 482,51 484,51
Summenformel ber. C 44,77
H 7,07
N 9,01
ber. C 45,72
H 7,22
N 9,19
615,63 599,63 ber. C 44,62
H 7,49
N 11,56
ber. C 44,80
H 7,51
N 14,52
ber. C 44,62
H 7,49
N 11,56
Molekulargewicht
(M.W.)
gef. C 45,16
H 7,05
N 8,73
gef. C 46,23
H 7,70
N 9,14
(wie Paro-
momycin)
ber. C 46,07
H 7,56
N 11,68
Analyse (0Z.) gef. C 46,40
H 7,59
N 11,33
+ +
komponenten der
Substanzen
+ + (wie Paro- + — .
Mannose + + momycin) + + + +
. Ribose + + + + +
Deoxystreptamin.. + + + +
Monoaminozucker +
Diaminozucker ...
OO CJl
25
Tabelle II
26
Biol. Aktivität mcg/ml Staph. aureus 209 p
Staph. aureus Smith
Staph. citreus
Staph. albus
Bacillus subtilis
Bacillus cereus
Bacillus anthracis
Prot. vulgaris
Shigella flexneri
Pseud. aeruginosa
Mycobacterium 607
Mycobaceterium phlei .. Mycobacterium tuber...
Klebsiella pneumonia PCI-602
Mycobacterium 607-KM-R*)
Toxizität fur Mäuse LD50 mg/kg
Intravenös
Subkutan
*) Kanamycinresistenter Stamm.
Name der antibiotischen Substanz
Quintomycin A
1,56 1,56 3,12 0,8 0,2 1,56 0,4 3,12 6,25 100 0,8 0,8 12,5
6,25 100
357 1878
Quintomycin B
0,8
0,8
0,8
0,4
0,4
3,12
0,8
3,12
6.25
3,12
0.8
0,8
3,12
3,12 25
193 1210
Quinto-
mycin D
Kanamycin A Neomycin B Paramo-
mycin I
Gentamycir
komplex
0,4 0,8 0,4 0,1
0,4 0,2 0,2 0,8 0,04
1.56 3,12 12,5 0,1
0,1 0,8 0,4 0,1
0,1 0.2 0,8 1,56 0,4
0,8 1,56 1,56 0,8 0,8
0,4 0,8 1,6 0,1
1,56 12,5 6,25 6,25 1,56
3,12 .6,25 6,25 6,25 3,12
3,12 25 12,5 >100 0,8
0,4 1,56 0,8 1,56 1,56
0,4 1,56 3,12 0,4
3,12 3,12 3,12
3,12· 0,8 3,12 0,1
25 nicht
aktiv
50
190 374,2 14,5 90 72
534 2282 120 423 484
Tabelle III Name der antibiotischen Substanz
Quintomycin A
Quintomycin B
QuintomycinC
Quintomycin D
Kanamycin A Kanamycin B
Kanamyd
Toxizität bei Mäusen, LD50 mg/kg
Intravenös
Intraperitoneal
Subkutan
Synonym
357
1878
190
374,2
2282
Paromomycin
Tabelle IV
Neomycin A Neomycin B Name der antibiotischen Substanz Paromomycin I Paromomycin II Genumicinkomplex
S, fradiae
S. albogriseolus
S. fradiae
S. albogriseolus
Neomycin C S. rimosus f.
paromomycin us
S. rimosus f.
paromomyeinus
Micromonospora
echinospora
Micromonospora
purpurea
Erzeugt durch (-H2SO4) 250-6 S. fradiae
S. albogriseolus
C1:94 bis 100,
C2:107 bis 124
Fp.°C(Zers.) (-H2SO4)
la]'»' = 123
(c = 0,7, HjO)
(-H2SO4)
[α]? = 58
(c = 0,5, H2O)
(-HCl)Ca]" = 64
(c = 1, H2O)
(-HCl)Ca]S1 = 78 C1=Ca]!.5 = 158(H2O)
C2ICa]? = 160(H2O)
[«1* C12H26N4O6 C23H46N0O13 (-H2SO4)
Cu] ο = 82
(c = 0,5, H2O)
C23H45N5O14 C23H45N5O14 Cn-IeH34-S6N4O7
322,36 614,65 C23H46N6O13 615,63 615,63
Summenformel ber. C 44,71
H 8,13
N 17,38
ber. C 44,94
H 7,52
N 13,67
614,65 ber. C 44,87
H 7,37
N 11,38
ber. C 44,87
H 7,37
N 11,38
Molekulargewicht... ber. C 44,94
H 7,52
N 13,67
Analyse (%)
Komponenten der
Substanz
-|- + +
Mannose -I- + + + +
Ribose + + + +
Deoxystreptamin.. + + + +
Monoaminozucker +
Diaminozucker ... 209 p 0,8 0,8 0,8
Biol. Wirksamkeit
mcg/ml
0.4 1,56 3,12
Staph. aureus η ά 0,2 0,8
S. citreus....
/ft
Tabelle V iiol. Wirksamkeit Neo
mycin A
Name der antibioüschen Substanz Neomycin B Neomycin C Paromomycin I Paromo
mycin II
Cienta-
micin-
komplex
mcg/ml .
Strept. faecalis
Sarcina lutea 12,5 25 6,25
Bacillus subtilis ... 1,56 3,12 0,4
B. cereus 0,8 0,4 0,4
B. anthracis 1,56 0,8 0,8
Escherichia coli ... 1,6 0,1
Klebs. pneumoniae 1,56 3,12 3,12
Prot. vulgaris 6,25 3,12 0,8
Salmonella typhi.. 6,25 6,25 1.56
Shigella flexneri ... 6,25 3,12 0.8
Pseudo, aeruginosa 6.25 6,25 3,12
Mycobacterium 607 12,5 >100 0,8
M ohlei 0,8 1,56
Toxizität bei Mäusen 3,12 0,4
LD50 mg/kg
Intravenös
Intraperitoneal ... 90 72
Subkutan 433
Synonym 220 423 484
Framycetin StreDtothricin Aminosidin
Streptothricin *mß Il %* ^J l·^^ LAAA 1V41I
-B1
Catenulin,
-Bn Hydtoxymycin,
Zygomycin
Die Erfindung sei nunmehr nachstehend an Hand von Beispielen beschrieben.
Beispiel 1
Der Stamm Streptomyces lividus (Streptomyces Nr. 2230-N1) wird in einem sterilisierten und auf einen pH-Wert von 7,0 eingestellten Medium fermentiert, welches aus 0,5% Stärke, 2,0% Sojabohnenmehl, 0,1% sekundärem Kaliumphosphat, 0,05% Magnesiumsulfat und 0,3% Natriumchlorid besteht, und es wird etwa 50 Stunden bei 27° C vorkultiviert. Danach werden 100 bis 150 cm3 der Vorkulturbrühe zu 101 des gleichen Kulturmediums zugesetzt, und man bewirkt das Kultivieren bei 27° C unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 250 U/Min., während man sterilisierte Luft mil einer Geschwindigkeit von 101/ Min. hindurchleitet- In 40 Stunden beträgt der pH^Wert der Kulturbrühe 7,2 bis 7,4 und die Produktion an Quintomycin- erreicht ein Maximum. Die Kulturbrühe wird unter Verwendung eines Fiiterhilfsmittels filtriert und ergibt 9,21 eines Kulturnitrats. Die Filtrierbrühe wird 10 Minuten zusammen mit 300 cm3 »Amberüte IRC-50«-Harz (Typ H+) gerührt, wobei die wirksamen Komponenten an das Harz vollständig adsorbiert werden. Man packt das Harz in eine Kolonne und wäscht gründlich mit Wasser. Quintomycin wird durch Elixieren mit 04 n-Salzsäure gewonnen. Die wirksamen Komponenten werden gesammelt and mit 10 η-Natronlauge neutralisiert, um den pH-Wert auf 7,6 bis 7,8 einzustellen. Zum Zwecke der Reinigung adsorbiert man die Komponenten an eine Kolonne, welche mit 10 g Aktivkohle gepackt ist; man wäscht mit 0,01%igem wäßrigem Ammoniak und dann mit Wasser und eluiert mit 0,02 n-Salzsäure/Methanol (1:1). Das Methanol wird durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt. Darauffolgendes Gefriertrocknen ergibt das Hydrochloridvon Quintomycin Aund Quintomycin B, Quintomycin C und Qunitomycin D in einer Ausbeute von 1 g.
Beispiel 2
Der pH-Wert von 10 1 der gemäß Beispiel 1 hergestellten Kulturbrühe wurde auf 7,0 eingestellt, wor-
auf die Kulturbrühe zweimal mit 101 Isobutnaol, das 5% Laurinsäure enthielt, extrahiert wurde. Die Isobutanolschicht wurde in wäßriger Salzsäurelösung mit einem pH-Wert von 2,0 gelöst und mit Natriumhydroxyd neutralisiert. Anschließend wurde unter
vermindertem Druck und durch Gefriertrocknung konzentriert Auf diese Weise wurden 200 g eines rohen Pulvers eines Quintomycinkomplexes erhalten.
Beispiel 3
Eine Kulturbrühe, welche in gleicher Weise wie im Beispiel 1 erhalten wurde, wird durch »Amberiite-Harz lRC-50«, Typ NH^, welches in eine Kolonne gepackt ist, geschickt, und die wirksamen Komponenten werden durch das Harz vollständig adsorbiert Man wäscht das Harz gründlich mit Wasser und eluiert mit 10 η wäßrigem Ammoniak, um die wirksamen Komponenten abzutrennen. Diese wirksamen Kom-
2730
ponenten werden gesammelt und mit 2n-Salzsäure behandelt, wobei man den pH-Wert auf 6 bis 7,8 einstellt. Das Reinigen vollzieht man unter Befolgung der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 1.
Beispiel 4
Der Stamm Streptomyces lividus wird in einem sterilisierten und auf einen pH-Wert von 6,8 eingestellten Medium fermentiert, welches aus 0,5% Stärke, 0,05% Glucose, 2,0% Sojabohnenmehl, 0,2% Pepton, 0,05% Magnesiumsulfat, 0,1% sekundärem Kaliumphosphat und 0,3% Natriumchlorid besteht, und es wird etwa 50 Stunden bei 35° C vorkultiviert. Danach werden 300 bis 400 cm3 der Vorkulturbrühe zu 101 des gleichen Mediums zugesetzt, und man bewirkt das Kultivieren bei 35° C unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 200 U/Min., während man sterilisierte Luft mit einer Geschwindigkeit von 14 l/Min, hindurchleitet. In 96 Stunden beträgt der pH-Wert der Kulturbrühe 7,8 bis 8,2, und die Quintomycin-Produktion erreicht ein Maximum. Die Kulturbrühe wird 10 Minuten zusammen mit 100 cm3 eines schwachen, sauren Ionenaustauschharzes, »Amberlite IRC-84«, Typ NH4 , verrührt, wobei die wirksamen Komponenten durch das Harz vollständig adsorbiert werden. Nach dem Entfernen des Myceliums und der Abfallbrühe durch fraktionierte Filtration, wird das Harz mit den adsorbierten, wirksamen Komponenten in eine Kolonne gepackt und gründlich mit Wasser gewaschen, wonach ein Eluieren mit 2,0 η wäßrigem Ammoniak folgt. Die wirksamen Komponenten werden gesammelt, und das Gemisch wird eingeengt. Man adsorbiert sie an eine Kolonne der Größe 30 χ 2400 mm, welche mit einem schwachsauren Kationenaustauscherharz zur Verwendung in der Chromatographie gepackt ist. Das Eluieren mit 0,1 η wäßrigem Ammoniak nach dem Eluieren einer Pigmentportion mit 0,08 η wäßrigem Ammoniak, ergibt Quintomycin A, und Quintomycin B nach beendeter Elution des Quintomycins A. Das Eluieren mit 0,15 η wäßrigem Ammoniak nach beendeter Elution von Quintomycin B führt zum Eluieren von Quintomycin C. Wenn das Eluieren mit 0,3 η wäßrigem Ammoniak durchgeführt wird, so gewinnt man nach dem Eluieren von Quintomycin C das Quintomycin D.
Das Konzentrieren und Gefriertrocknen ergibt reines Quintomycin A, Quintomycin B. Quintomycin C und Quintomycin D als freie Basen in Ausbeuten von 650 bzw. 4200 mg bzw. 40 und 120 mg.
Beispiel 5
150 mg des im Beispiel 1 oder 2 gewonnenen Quintomycins wird in etwa 40 cm3 destilliertem Wasser gelöst und die Lösung in einer Kolonne mit 1 cm Durchmesser adsorbiert, welche mit 30 cm3 »Carboxymethyl-Sephadex C-25«, Typ NH*, gepackt ist, woraufhin ein Waschen mit Wasser folgt. Unter Verwendung von 200 cm3 0.05 η wäßrigem Ammoniak und 200 cm3 1,0 η wäßrigem Ammoniak bewirkt man das Eluieren nach der Neigungsmethode bei einer Geschwindigkeit von 25 cm3 je Stunde. Das Eluat wird aufeinanderfolgend in Portionen gewonnen, wobei sich jede Portion auf 4 cm3 beläuft. Quintomycin A wird in Portion 45 bis 50 eluiert, Quintomycin B in 53 bis 58 und Quintomycin C in 88 bis 90. Beim Fortsetzen des Eluierens mit wäßrigem Ammoniak einer Konzentration von 1,0 oder mehr ergibt sich beim Eluieren Quintomycin D. Das Gefriertrocknen liefert reines Quintomycin A, Quintomycin B, Quintomycin C und Quintomycin D als freie Basen in Ausbeuten von 31, 49, Spuren bzw. 18 mg.
Beispiel 6
150 g des im Beispiel 1 oder 2 erhaltenen Quintomycins werden in 40 cm3 destillierten Wassers geiösi, und die Lösung wird an eine Kolonne mit 1 cm
Durchmesser adsorbiert, welche mit 30 cm3 »Carboxymethyl-Sephadex C-25«, Typ NHC, gepuffert mit Ammoniumformiat, gepackt ist, woraufhin ein Waschen mit Wasser folgt. Unter Anwendung von 200 cm3 0,5molarer Ammoniumformiatlösung und 200 cm3 3,0molarer Ammoniumformiatlösung bewirkt man das Eluieren nach der Neigungsmethode bei einer Geschwindigkeit von 25 cm3/Stunde. Das Eluat wird aufeinanderfolgend in Portionen gewonnen, von denen jede sich auf 3 cm3 beläuft. Quintomycin A wird in den Portionen 29 bis 37, Quintomycin B in 40 bis 45 und Quintomycin C in 78 bis 80 eluiert. Das Fortsetzen des Eluierens mit 3,0molarer Ammoniumformiatlösung führt zur Elution von Quintomycin D. Das Gefriertrocknen ergibt reines Quintomycin A, Quintomycin B, Quintomycin D und Quintomycin D als freie Basen in Ausbeuten von 35, 56, Spuren bzw. 19 mg.
Beispiel 7
150 g des im Beispiel 1 oder 2 erhaltenen Quintomycins werden in 40 cm3 destillierten Wassers gelöst. Die Lösung stellt man mit 0,1 η wäßrigem Ammoniak auf einen pH-Wert von 7,0 ein und adsorbiert sie vollständig an 20 cm3 »Amberlite CG-50«, Typ NH4*, welches in eine Kolonne mit einem Durchmesser von
1 cm gepackt ist. Unter Anwendung von 200 cm3 0,02 η wäßrigem Ammoniak und 200 cm3 1.0 η wäßrigem Ammoniak vollzieht man das Eluieren nach der Neigungsmethode bei einer Geschwindigkeit von
25 cm3 je Stunde. Das Eluat wird aufeinanderfolgend in Portionen gewonnen, von denen sich jede auf 3 cm3 beläuft. Quintomycin A wird in den Portionen 29 bis 35, Quintomycin B in 40 bis 50 und Quintomycin C in 88 bis 92 eluiert. Beim Fortsetzen des Eluierens mit 1,0 η wäßrigem Ammoniak ergibt sich bei der Elution Quintomycin D. Das Gefriertrocknen führt zu reinem Quintomycin A, Quintomycin B, Quintomycin C und Quintomycin D als freie Basen in Ausbeuten von 33. 52, Spuren bzw. 16 mg.
Beispiel 8
Die freien Basen von Quintomycin A. Quintomycin B und Quintomycin D, welche in irgendeinem der vorstehend angegebenen Beispiele erhalten werden, werden jeweils in Methanol gelöst. Das Zusetzen von
2 η-Schwefelsäure zu den entsprechenden Methanollösungen führt zur Ausfällung eines Sulfats jedes Quintomycins. Der Niederschlag wird gründlich mit Methanol-Aceton gewaschen, und man erhält ein reines Sulfat jedes Quintomycins.
Die freien Basen des Quintomycin A. Quintomycin B und Quintomycins D werden in Methanol gelöst und mit 2 η-Salzsäure angesäuert Das Zusetzen von Aceton zu jeder der erhaltenen Methanollösungen führt zur Ausfällung des jeweiligen Hydrochloride. Der Niederschlag wird gründlich mit Aceton—Äther gewaschen, und man erliäU ein reines Pentahydrochlorid jedes Quintornydm.

Claims (1)

CH2OH Patentansprüche:
1. QuintomycinA (O - a - ο - mannopyranosyl-(1—+4), a-L-l^-diamino^o-dideoxy-idopyranosyl(l->3), /?-D-ribofuranosyl(l-*5), O-[«-d-2 - amino - 2 - deoxyglucopyranosyl (1 —»· 4)] 1.3 - diamino -1,2,3-trideoxymyoinosit) der Strukturformel
CH2OH
Os
H / CH2NH2 \ H HOH2C
Quintomycin El (O - α - D - mannopyranosyU 1 —»4), U-L- diamino - 2,6 - dideoxy - idopyranosyl (1 —► 3^1 β - D - ribofuranosyU 1 ~* 5), O - [a - D - 2 - amino-2,3 - dideoxy - glucopyranosyl( 1 —»4)] 1,3 - diamino-1.2,3-trideoxy-myoinosit der Strukturformel
HO
HO XOH OH
OH
und Quintomycin D (O..a-L-2,6-diamino-2,6-dideoxy - idopyranosyl(l -* 3), β - d - ribofuranosyl-(l->5), O-[a-D-2-amino-2,3-dideoxy-glucopyranosyl(l ->4)] 1,3 -diamino-1,2,3 - trideoxy-myoinosit) der Strukturformel
CH,OH

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