DE2659180C2 - Antibiotisches Derivat der Substanz SF-1540 und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Antibiotisches Derivat der Substanz SF-1540 und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Derivat der antlbiolischen
Substanz SF-1540 mit den folgenden Eigenschaften: optische Drehung von IxY1I' = + 21 .n Chloroform, einer Elementaranalyse
von 66,69% Kohlenstoff, 8,62% Wasserstoff, 1,68% Stickstoff und 23,96% Sauerstoff, einem
Ultraviolettabsorplionsspektrum gemäß Fig. 1, einem
Infrarotabsorptionsspektruni gemäß Flg. 2 und einem kernmagnetischen Resonanzspektrum gemäß Fig. 3,
einer gegenüber Kaliumpermanganat und Schwefelsäure positiven und gegenüber Ninhydrin negativen Farbreaktion,
weniger löslich in Wasser und löslich In Methanol,
H Äthanol, Aceton, Chloroform und Äthylacetat.
; Das Derivat der antibiotlschen Substanz SF-1540 erhält
man aus der Substanz SF-1540 durch Behandlung mit
h Methanol.
F Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung des antibiotlschen
Derivates der Substanz SF-1540 dadurch, daß man
ι Streptomyces hyroscopicus ATCC 31 257 unter aeroben
( Bedingungen bei 25 bis 350C während 2 bis 5 Tagen
]'t kultiviert, die wäßrige Lösung, die durch Entfernen des
Methanols aus einem wäßrigen Methanolextrakt des Myceliums gewonnen wurde, mit Äthylacetat extrahiert,
, den Extrakt unter verringertem Druck zu einer slrupösen
Substanz konzentriert, mit Cyclohexan das rohe SF-1540
ausfällt und dieses, so oder nach säulenchromatographlscher Reinigung, mit Methanol unter Bildung des Derivates
der Substanz SF-1540 behandelt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der vorstehend angeführte Stamm in einem Kulturmedium kultlviert,
das solche Nährmittel enthält, die üblicherweise durch andere Mikroorganismen ausgenutzt werden können.
Als Nährmittelquellen können die bekannten Materialien, die üblicherweise zur Kultivierung von Organlsmen,
die der Gattung Streptomyces angehören, verwendet werden. Beispielsweise kann als Kohlenstoffquelle
Glucose, Stärke, Glyzerin, Dextrin, Saccharose, Stärkesirup, Melassen, Sojabohnenöl, etc., angewandt werden.
Als Stickstoffquelle kann Sojabohnenmehl, Malsquellwasser, Weizenkeime, Baumwollsamenmehl, Ammoniumsulfat
oder Natriumnitrat angewandt werden. Darüber hinaus können anorganische Salze, wie Kaliumcarbonat,
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, ein Phosphat etc., sowie organische und anorganische Materialien, die das Wachsturn
dieses Stammes fördern und die Erzeugung der Substanz SF-1540 erhöhen können, sofern dies erforderlich
ist, eingebracht werden.
Bei Durchführung der Kultivierung in der Praxis kann
die flüssige Kultur In der gleichen Weise hergestellt werden, wie dies im allgemeinen be! der Herstellung von
Antibiotika der Fall ist, wobei Insbesondere die Submerskultur am stärksten bevorzugt ist. Die Kultivierung kann
üblicherweise unter aeroben Bedingungen durchgeführt werden und es werden üblicherweise Kultlvierungstemperaturen
von 25 bis 35° C angewandt, wobei jedoch in den meisten Fällen eine Temperatur von etwa 28° C
angewandt werden kann. Die Maximalprcduktion der Substanz SF-1540 wird In zwei bis fünf Tagen sowohl bei
Schütte!- als auch bei Tankkulturen erreicht.
JO Beispielswelse wird die Kulturbrühe von Streptomyces
hygroscopicus ATCC 31 257 und die wäßrige Lösung, die durch Entfernung des Methanols aus einem wäßrigen
Methanolextrakt des Myceliums gewonnen wird, mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen
Lösungsmittel, ζ. Β. Äthylacetat, extrahiert, wodurch die Substanz SF-1540 in die organische Lösungsmittelschicht
übergeführt wird. Der Extrakt wird unter verringertem Druck unter Erhalt einer Sirupösen Substanz konzentriert,
aus der die Rohsubstanz SF-1540 durch Zufügung von Cyciohexan ausgefällt wird. Die Rohausfällung, die
die Substanz SF-1540 enthält, kann durch Säulenchromatografie, ζ. Β. Slllkagelsäulenchromaiografie unter Verwendung
von Benzol-Aceton (20: 1) als Entwicklungsmittel oder Sephadex LH 20 unter Verwendung eine?
organischen Lösungsmittels, wie Methanol, Äthylacetat, etc., als Entwicklungsmittel gereinigt werden.
Die physikochemischen Eigenschaften der Substanz SF-1540, einem schwach gelben Pulver, das zunächst im
Laufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt wird, sind nachstehend angeführt:
1) Elementaranlyse:
Kohlenstoff 65,16% Wasserstoff 8,24%
Stickstoff 2,17% Sauerstoff 23,79%
2) Molekulargewicht (gemessen durch die Dampfdruckmethodik) 600
Stickstoff 2,17% Sauerstoff 23,79%
2) Molekulargewicht (gemessen durch die Dampfdruckmethodik) 600
3) Schmelzpunkt 131 bis 1330C
4) Optische Rotation
[χ$ + 31,6° (C=I, Methanol)
5) Ultraviolettabsorptionsspektrum in methanolischer Lösung
Maximale Absorption 249 nm (EMMl* 605>
Schulter 280 nm (EMMun,
Schulter 280 nm (EMMun,
6. Löslichkeit In Lösungsmitteln:
Löslich in Methanol, Äthanol, n-Butanol, Äthylacetat,
Benzol, Aceton, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff und Äthyläther.
Unlöslich In Wasser und Cyclohexan
Unlöslich In Wasser und Cyclohexan
7) Stabilität
Die antibakterielle Aktivität nahm um annähernd 70% in 0,02 η HCl und 0,02 η NaOH ab. Etwas instabil
gegenüber Säure und Alkali.
8) Rf-Werte bei Chromatografie Ein einziger Fleck mit einem Rf-Wert von 0,68 bei
Kieselgel-Dünnschichtchromatografie bei Entwicklung mit Chloroform-Methanol (5 : 1), Rf-Wert von
0,35 bei der Chromatografie, entwickelt mit Benzol-Aceton (2:1), Rf-Wert von 0,31, entwickelt mit m
Äthylacetat.
Die Substanz SF-1540 selbst weist eine relativ hohe
Toxizität auf.
Diese wird durch Behandlung mit Methanol auf wenigstens '/><
> oder weniger verringert, wobei die antiblotische Aktivität der Mutterverbindung in unveränderter
Welse beibehalten wird.
Hierzu kann die Substanz SF-1540 im reirsn Zustand
oder als Rohmaterial, das die Substanz enthält, in Methanol
oder einem methanolhaltigen Gemisch aufgelöst werden und die Lösung wird bei einer Temperatur von 5 bis
60° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, während mehreren Stunden bis mehreren Tagen unter Erhall des Derivates
der Substanz SF-1540 (nachstehend als »erfindungsgemäßes Derivat« bezeichnet) stehengelassen. Beispielsweise
wird eine Lösung der Substanz SF-1540 in Methanol bei Raumtemperatur während 2 Tagen stehengelassen,
wodurch sich eine im wesentlichen vollständige Reaktion unter quantitativer Erzeugung des erfindungs- m
gemäßen Derivates ergibt. Darüber hinaus ist es möglich, als Ausgangsmaterial die Rohsubstanz SF-1540 in unterschiedlichem
Reinheitsgrad einzusetzen, die während der Isolierungsslufe aus der Kulturbrühe erhältlich ist.
Jedoch je niedriger die Reinheit des Ausgangsmaierials
ist, um so langsamer gehl die Reaktion vonstatten. Wird als Rohsubstanz SF-1540 eine solche mit einer Reinheit
von 80% eingesetzt, so kann die Reaktion etwa zu 80".. bei Behandlung mit Methanol bei Raumtemperatur während
eines Tages erfolgen, geht jedoch nicht weiter, wes- -ό
halb 20% des Ausgangsmaterials unumgesetzt verbleiben.
Das erfindungsgemäße Derivat, das durch Behandlung der Substanz SF-1540 mit Methanol erhältlich ist, kann,
sofern erforderlich, welter gereinigt werden. Um das erfindungsgemäße Derivat von der unumgesetzten Substanz
SF-1540 zu trennen, ist es insbesondere günstig, eine Sephadex LH-20-Säule anzuwenden und die Säule
anschließend mit Methanol zu entwickeln.
Die physikochemischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Derivates sind nachstehend angeführt.
Das erfindungsgemäße Derivat stellt ein schwach gelbliches Pulver dar, welches bei 114 bis 116° C in seiner
amorphen Form schmilzt. Die Verbindung ist relativ stabil unter Neutralbedingungen, unter sauren und alkalischen
Bedingungen jedoch instabil.
Das Infrarotabsorptionsspektrum bei der KBr-Tablettenmethodik
ist In F i g. 2 gezeigt.
Kernresonanzspektrum:
Das NMR-Spektrum in CDCl3, 100 MHz, ist in Fig. 3
gezeigt.
Löslichkeit in Lösungsmitteln:
Löslich in Methanol, Äthanol, Butanol, Äthylacetat, Benzol, Aceton, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff
und Äthyläther und kaum löslich in Wasser.
Farbreaktion:
Positiv gegenüber Kaliumpermanganat und Schwefelsäure und negativ gegenüber Ninhydrin.
Die antibakteriellen Spektren des erfindungsgemäßen Derivates gegenüber verschiedenartigen Mikroorganismen
sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Optische Rotation:
[*]#' +21° (C = K, CHCI1)
[*]#' +21° (C = K, CHCI1)
Elementaranalyse:
C, 66,69: H 8,62: N 1,68, O 23,96 (%) bO
C, 66,69: H 8,62: N 1,68, O 23,96 (%) bO
Molekulargewicht:
etwa 700 (gemessen durch Dampfdruckmethodik)
etwa 700 (gemessen durch Dampfdruckmethodik)
U V-Absorptionsspektrum:
Das Uliravioleuabsorptlonsspektrum in methanolischer
Lösung (10 meg./ml) ist in Fig. 1 gezeigt. Die
maximale Absorption in neutralem Methanol beträgt 249 nm (Eun, 585)
Infrarotabsorptlonsspeklium:
| Versuchsorganismen | MIC (mcg/ml) | Medium |
| erfindungs- | ||
| gem. Derivat | ||
| Bacillus sublitis ATCC 6633 | 12,5 | 1 |
| Staphylococcus aureus 209p | 12,5 | 1 |
| Escherichia coli | > 100 | 1 |
| Mycobacterium smegmatis 607 | 25 | 2 |
| Candida albicans | >100 | 3 |
| Saccharomyces cerevisiae | 100 | 3 |
| Saccharomyces chevalieri | < 0,39 | 3 |
| Saccharomyces sake | > 100 | 3 |
| Alternaria kikuchiana | 12,5 | 4 |
| Botrytis cinerae | 6,25 | 4 |
| Pellicularia sasakii | 3,1 | 4 |
| Mucccr angulisporus | > 100 | 4 |
| Leptosphaeri salvinii | 0,1 | 4 |
| Trichophyton asteroides | 100 | 4 |
| Piricularia orizae | 0,1 | 4 |
| Colletotrichum lagenarium | 0,1 | 4 |
| Fusarium oxysporum | > 100 | 4 |
Anmerkung
1: Boullion-Medium
2: Glyzerin-Boullion-Medium
3: Sabouraud's-Medium
4: KarlolTel-Glucose-Agar-Medium
Wie sich aus den vorstehenden Ergebnissen zeigt, besitzt das erfindungsgemäße Derivat Eigenschaften
dahingehend, daß es eine geringe antibakterielle Wirkung gegenüber Gram-negativen Bakterien aufweist,
jedoch Aktivitäten gegenüber Gram-positiven Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen zeigt.
Bei inlraperltonealer Verabreichung des erfindungsgemäßen
Derivates an Mäusen überlebten alle Tiere bei 25 mg/kg und 50 mg/kg, während bei Verabreichung der
Mutijrsubstanz SF-1540 alle Tiere bei 5 mg/kg starben
und bei 2 mg/kg überlebten.
Die Sporen von Streptomyces hygroscoplcus ATCC 31 257 wurden In 1 Liter Flüssiekeltsmedlum. welches
1% Stärke, 3'V Sojabohnenmehl (pll 7) (unter Verwendung
von IO Sakaguchi-Kolben) enthielt, inokuliert. Die Schüttelkultur wurde bei 280C wahrend 40 Stunden
unter Erhalt einer Impfkultur durchgeführt. 35 1 des flüssigen Mediums, welches 2,5% Glukose, 2% Weizenkeim,
0,5% lösliches Pflanzenproteln, 0,25% Natriumchlorid (pH 7.0) enthielt, wurden mit der Impfkultur beimpft.
Die Kultivierung wurde bei 28° C wahrend 76 Stunden unter belüfteter Rührung (unter Verwendung von zwei
50-Liier-Gefäßlermentatoren) fortgesetzt.
Die Kulturbrühe wurde auf pll 3 bis 4 mit 6n Chlorwassersloflsäure
eingestellt, wonach die Substanz SF-1540 in die Myceliumfraklionen übergeführt wurde. Zu
der Brühe wurde eine Kilterhllfc hinzugegeben und die Mycelia wurden durch Filtration gesammelt und
anschließend mit 9! Methanol extrahiert. Die Mycelia wurden unter Erhalt von 11 I wäßriger Methanollösung
abl'illrlcrt.
Die wäßrige Methanollösung, die hierdurch erhalten wurde, wurde unter verringertem Druck auf 2,5 I wäßrige
Lösung konzentriert. Die Lösung wurde drei Mal mit Athylacetai (2,5 I) extrahiert, wodurch die Substanz SF-1540
in die Äthylacetatphasc übergeführt wurde, welche sodann mit wasserfreiem Natriumsulfat dehydratisiert
und unter verringertem Druck unter Erhall von 30 g gelblich-braunem Pulver konzentriert wurde.
Das gelblich-braune Pulver, das die Substanz SF-1540 enthielt, wurde mit Cyclohexan unter Erhalt von 9,3 g
eines braunen Pulvers extrahiert, das die rohe Substanz SF-1540 in Cvclohcxanunlöslichen Teilen enthielt. Das
hierdurch erhaltene braune Pulver wurde in einer kleinen Menge Aceton aufgelöst und die resultierende Lösung
wurde über eine Sillkagel-(800 ml)-Säule, die mit Benzol
gefüllt war, unter Verwendung von Benzol-Aceton (20:1) als Entwicklungsmittel chromatografie«. Die
Fraktionen Nr. 387 bis 470, die eine Aktivität gegenüber Plrlcularia oryzae besaßen, wurden gesammelt, wobei
jede Fraktion 15 g ausmachte. Die gesammelten Fraktionen
wurden unter verringertem Druck unter Erhalt von 728 mg der Substanz SF-1540 einer Reinheit von 80% als
schwach gelbe Pulver konzentriert.
500 mg der Rohsubstanz SF-1540 (mit einer Reinheit von 80%) wurden In 10 ml Methanol aufgelöst und die
Lösung wurde bei Raumtemperatur während 24 Stunden stehengelassen. Das Gemisch wurde konzentriert, in eine
Sephadex LII-20-(300 ml)-Säule gefüllt und mit Methanol eluiert. Die ausP.ießenden Stoffe wurden in einem
jeweils 10 g Anteil gesammelt, wobei die Fraktionen Nr. 20 bis 30 gewonnen und zur Trockene konzentriert wurden,
wobei sich 184 mg des erfindungsgemäßen Derivates ergaben. Schmelzpunkt 114 bis 116C C.
500 mg der Substanz SF-1540, die durch Säulenchromatographie auf eine Reinheit von 99% gebracht worden
war. wurden in 10 ml Methanol aufgelöst und die Lösung wurde bei Raumtemperatur während 2 Tagen stehengelassen.
Das Gemisch wurde zur Trockene eingedampft und nach Zufügung von 20 ml frischem Methanol erneut
zur Trockene unter Erhalt von 490 mg eines Pulvers konzentriert, das im wesentlichen allein aus dem erfindungsgemäßen
Derivat zusammengesetzt war.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Derivat der antlblotischen Substanz SF-1540 mit
den folgenden Eigenschaften: optische Drehung von [α)ο' = + 2Γ In Chloroform, einer Elementaranalyse
von 66,69% Kohlenstoff 8,62% Wasserstoff, 1,68% Stickstoff und 23,96% Sauerstoff, einem Ultraviolettabsorptionsspektrum
gemäß Flg. 1, einem Infrarotabsorptionsspektrum gemäß Fig. 2 und einem kernmagnetischen
Resonanzspektrum gemäß F i g. 3, einer gegenüber Kaliumpermanganat und Schwefelsäure
positiven und gegenüber Ninhydrin negativen Farbreaktion, weniger löslich in Wasser und löslich In
Methanol, Äthanol, Aceton, Chloroform und Äthylacetat, wobei die Fig.!, 2 und 3 Bestandteil dieses
Anspruchs sind.
2. Verfahren zur Herstellung des Derivats der antiblotischen
Substanz SF-1540 des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Streptomyces hygroscoplcus ATCC 31 257 unter aeroben Bedingungen
bei 25 bis 35" C wahrend 2 bis 5 Tagen kultiviert, die wäßrige Lösung, die durch Entfernen des Methanols
aus einem wäßrigen Methanolextrakt des Myceliums gewonnen wurde, mit Äthylacetal extrahiert, den
Extrakt unter verringertem Druck zu einer Sirupösen Substanz konzentriert, mit Cyclohexan das rohe SF-1540
ausfällt und dieses, so oder nach säulenchromatographlscher Reinigung, mit Methanol unter Bildung
des Derivates der Substanz SF-1540 behandelt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Behandlung mit Methanol bei einer Temperatur von 5 bis 600C während mehreren
Stunden bis Tagen durchführt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50157469A JPS5824118B2 (ja) | 1975-12-29 | 1975-12-29 | シンコウセイブツシツｓｆ −１５４０ ブツシツノセイゾウホウ |
| JP51043659A JPS5929080B2 (ja) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | 抗生物質ｓｆ−１５４０物質の新規誘導体及びその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2659180A1 DE2659180A1 (de) | 1977-07-07 |
| DE2659180C2 true DE2659180C2 (de) | 1984-02-02 |
Family
ID=26383460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19762659180 Expired DE2659180C2 (de) | 1975-12-29 | 1976-12-28 | Antibiotisches Derivat der Substanz SF-1540 und Verfahren zu dessen Herstellung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1077421A (de) |
| DE (1) | DE2659180C2 (de) |
| FR (1) | FR2336940A1 (de) |
| GB (1) | GB1517629A (de) |
-
1976
- 1976-12-20 GB GB5304776A patent/GB1517629A/en not_active Expired
- 1976-12-20 CA CA268,234A patent/CA1077421A/en not_active Expired
- 1976-12-28 DE DE19762659180 patent/DE2659180C2/de not_active Expired
- 1976-12-29 FR FR7639488A patent/FR2336940A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1517629A (en) | 1978-07-12 |
| CA1077421A (en) | 1980-05-13 |
| DE2659180A1 (de) | 1977-07-07 |
| FR2336940A1 (fr) | 1977-07-29 |
| FR2336940B1 (de) | 1981-06-26 |
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