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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Neue Indolocarbazolalkaloide sind
aus der Kulturbrühe
einer Staurosporin erzeugenden Actinomycete (CLCO-002) isoliert
worden. Ihre Herstellung durch aerobe Fermentierung des Stamms unter
kontrollierten Bedingungen und die Isolierung und Reinigung der
Verbindungen werden hier beschrieben. Die Verbindungen und die Fermentierungsbrühe demonstrieren
signifikante Aktivität
gegen mehrere Krebszell-Linien.
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HINTERGUND
DER ERFINDUNG
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Die Isoenzymfamilie der Proteinkinase
C (PKC) spielt eine Schlüsselrolle
in der Signalübertragung
und Zellregulierung (Y. Nishizuka, 1988). Aus der Beobachtung, daß die Tumor
fördernden
Phorbolester imstande sind, PKC-Aktivität zu stimulieren (Y. Nishizuka,
1984), wurde geschlossen, daß Inhibitoren
dieses Enzyms für Krebs-Chemotherapie
verwendbar sein könnten.
PKC-Inhibitoren
sind als potentielle Arzneimittel für die Behandlung von Krebs
eingehend untersucht wurden.
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WO 94/04541 offenbart Indolocarbazolalkaloide,
von denen einige Proteinkinase-Inhibitoren sind. Die Verbindungen,
ebenso wie bekannte Alkaloide, wie beispielsweise Staurosporin,
können
mit Verbindungen vom Taxol-Typ kombiniert werden und sind bei der
Behandlung von Krebs verwendbar.
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JP-A-5-247055 offenbart Staurosporin-Derivate,
die durch Umsetzen von Staurosporin mit einem Alkoxycarbonylierungsmittel
erhältlich
sind. Die Verbindungen sind als Verstärker für Anti-Ulcus-Wirkung verwendbar.
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Meyer et a1., Int. J. Cancer, 43,
851-856 (1989) offenbaren Staurosporin-Derivate, erhältlich durch Fermentierung,
bei welchen die Methylaminogruppe und, gegebenenfalls, das Pyrrolidinylstickstoffatom
derivatisiert ist.
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Die US-Patentschrift 5093330 offenbart
N-substituierte Staurosporin-Derivate, die durch herkömmliche
Alkylierung oder Acylierung von Staurosporin erhältlich sind. Diese Verbindungen
sind selektive Inhibitoren von Proteinkinase C.
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Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, neue Antitumormittel bereitzustellen; diese Verbindungen
sind Alkaloide mit signifikanter Aktivität gegen mehrere Krebszell-Linien.
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Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung
ist es, pharmazeutische Zusammensetzungen unter Verwendung der hier
beschriebenen aktiven Verbindungen zur Verabreichung an einen Patienten
bereitzustellen, der einer Behandlung bedarf.
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Mikrobielle Produkte sind interessant,
weil ihre industrielle Herstellung zur gegenwärtigen Zeit gut eingeführt ist.
Deshalb ist eine andere Aufgebe dieser Erfindung auf die Herstellung
der aktiven Verbindungen und auf ihre Isolierung und Reinigung aus
der entstehenden Fermentierungsbrühe gerichtet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung stellt Verbindungen
der Formel (1),
wobei:
R' ein Wasserstoffatom,
eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist; und
R
2 ein
Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
oder eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist;
und
pharmazeutisch verträgliche
Salze davon bereit.
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In den Definitionen der Gruppen R1 und R2 in Formel
(1) sind die Alkylgruppen und die Alkyleinheit der Alkoxygruppen
eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,
sec-Butyl, tert-Butyl,
Pentyl, Neopentyl und Hexyl.
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Es wird bevorzugt, daß R' und R2 unabhängig ein
Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
insbesondere ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe,
darstellen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung 4'-N-Methyl-5'-hydroxystaurosporin
(IB-97224) und 5'-Hydroxystaurosporin
(IB-97225), mit den Strukturformeln:
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In dieser Erfindung wird auch das
Verfahren zum Erhalten von Verbindungen der Formel (1) oder eines pharmazeutisch
verträglichen
Salzes davon beschrieben. Das Verfahren umfaßt Kultivieren eines Stammes
eines Mikroorganismus, der imstande ist, eine Verbindung der Formel
(1) zu erzeugen, Gewinnen der Verbindung der Formel (1) aus der
Kulturbrühe
und, gegebenenfalls, Bilden des Salzes der gewonnenen Verbindung.
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Ein speziell bevorzugtes Verfahren
zur Herstellung der Verbindungen IB-97224 und IB-97225 umfaßt Kultivieren
eines Stammes eines Mikroorganismus, der imstande ist, IB-97224
und IB97225 in einem wässerigen
Nährmedium
mit assimilierbaren Kohlenstoff- und Stickstoffquellen und Salzen
unter kontrollierten submersen aeroben Bedingungen zu erzeugen.
Die Verbindungen IB-97224 und IB-97225 werden aus der Kulturbrühe gewonnen
und gereinigt.
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Die bevorzugte Kultur ist der Stamm
CLCO-002, und seine chemischen, biochemischen und morphologischen
Eigenschaften zeigen, daß er
zu der Actimomycetales-Gruppe gehört. Andere Actinomycetenstämme können in
dem Verfahren gemäß der Erfindung
ebenfalls verwendet werden.
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Wie vorstehend beschrieben wurde
gefunden, daß die
Verbindungen der Formel (1), speziell IB-97224 und IB-97225, gute Aktivität gegen
murine und humane Tumorzell-Linien, einschließlich P-388D1,
HT-29, A-549 und SK-MEL-28, haben.
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Deshalb betrifft die Erfindung ferner
die Verwendung einer Verbindung der Formel (1), wie vorstehend definiert,
oder eines pharmazeutisch verträglichen
Salzes davon bei der Herstellung eines Medikaments für die Behandlung
oder Prophylaxe von malignen Tumoren bei einem Säugetier.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
auch pharmazeutische Zubereitungen, die als aktiven Bestandteil Verbindungen
der Formel (1), oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon, zusammen
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
oder Verdünnungsmittel
enthalten, ebenso wie die Verfahren für ihre Zubereitung.
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Beispiele pharmazeutischer Zusammensetzungen
schließen
einen beliebigen Feststoff (Tabletten, Pillen, Kapseln, Körnchen usw.)
oder eine Flüssigkeit
(Lösungen,
Suspensionen oder Emulsionen) mit geeigneter Zusammensetzung für orale,
topische oder parenterale Verabreichung ein, und sie können die reinen
Verbindungen oder diese in Kombination mit einem beliebigen Träger oder
anderen pharmazeutisch aktiven Verbindungen enthalten. Diese Zusammensetzungen
können
steril sein müssen,
wenn sie parenteral verabreicht werden.
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Die korrekte Dosierung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung nach Wunsch variiert entsprechend der speziellen
Formulierung, der Art der Verabreichung und dem speziellen Situs,
dem Wirt und den Bakterien oder dem Tumor, der behandelt wird. Andere
Faktoren, wie Alter, Körpergewicht,
Geschlecht, Ernährung,
Zeit der Verabreichung, Geschwindigkeit der Ausscheidung, Zustand
des Wirts, Arzneimittelkombinationen, Reaktionsempfindlichkeiten
und Schwere der Erkrankung, sollen in Betracht gezogen werden. Die
Verabreichung kann kontinuierlich oder periodisch innerhalb der
maximal tolerierten Dosis ausgeführt
werden.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DER ERZEUGENDE ORGANISMUS
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Der Mikroorganismus, der für die Erzeugung
dieser neuen Verbindungen verwendet wird, ist vorzugsweise ein Actinomycetestamm,
insbesondere der Actinomycetestamm CLCO-002, von dem eine Kultur
in der Coleccion Espanola de Cultivos Tipo an der Universität von Valencia,
Spanien, unter der Zugangsnummer CECT-3347 hinterlegt worden ist.
Diese Hinterlegung ist nach den Vorschriften des Budapester Vertrages
gemacht worden und alle Einschränkungen über deren
Verfügbarkeit
für die Öffentlichkeit
werden bei Erteilung eines Patents auf diese Anmeldung unwiderruflich
aufrechterhalten.
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Der Organismus wurde aus einem nicht
identifizierten Meeresschwamm, gesammelt in den Gewässern der
Kanarischen Inseln, isoliert.
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Alle Kulturen wurden bei 27°C inkubiert
und Aufzeichnungen der Ergebnisse wurden wöchentlich bis zu 21 Tagen gemacht.
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Eine Beschreibung des Organismus
ist wie folgt:
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MORPHOLOGIE
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Die für diese Untersuchung verwendeten
Kulturmedien waren die ISP-Medien Nr. 2, 4, 5 und 6 (Shirling und
Gotlieb, 1966), das ATCC-Medium Nr. 172 (American Type Culture Collection
Catalog, 1989), Czapek Agar (Atlas, 1993), Bennet Agar (Atlas, 1993),
1,5% Water Agar (Luedemann). Alle Medien wurden mit 50% künstlichem
Seewasser ergänzt.
Nach 21 Tagen bei 28°C
wurde das Wachstum untersucht. Es wurden verschiedene Farbtöne von orange
beobachtet. Es wurde kein Luftmyzel gebildet. Das Substratmyzel
war verzweigt. Es wurde kein lösliches
Pigment beobachtet.
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PHYSIOLOGISCHE
EIGENSCHAFTEN
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Für
Untersuchungen der Nutzung von Kohlenstoff und Stickstoff wurde
ISP-9 verwendet (Shirling & Gotlieb,
1966). Wegen der geringen Wachstumsgeschwindigkeit von CLCO-002
unter dem definierten Medium zeigten die Tests der Nutzung von Kohlenstoff
und Stickstoff verbleibendes Wachstum, so konnten keine klaren Ergebnisse
erhalten werden. Die NaCl-Resistenz wurde unter Verwendung des Mediums
ATTC's 172, enthaltend
zunehmende Konzentrationen von NaCl, bestimmt. Die optimale Konzentration
von Salz war 1%. Mit 7% Salz wurde kein Wachstum beobachtet.
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Chemische Zusammensetzung
der Zelle AMINOSÄUREN:
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Diaminopimelinsäure wurde nach dem Verfahren
von Hasegawa et al. (1983) bestimmt. Das meso-2,6-Diaminopimelinsäure-Isomer war in dem gesamten
Zellhydrolysat des Stamms CLCO-002 vorhanden.
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FETTSÄUREN:
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Die FAMEs wurden nach dem Verfahren
von Van der Auwera et al. (1986) bestimmt. Die FAME-Zusammensetzung ebenso
wie der Vergleich mit anderen ähnlichen
Stämmen
ist in Tabelle 1 beschrieben.
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Wenn auch der hinterlegte Organismus
klar bevorzugt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen
besonderen Stamm oder die Organismen eingeschränkt oder begrenzt. Es ist die
Absicht der Erfinder, alle anderen erzeugenden Organismen, Stämme oder
Mutanten in den Schutzumfang dieser Erfindung einzubeziehen.
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CLCO-002 = Stamm CLCO-002; AMCITRE
= Actinomadura citrea DSM 43461; AMPDIGIT = Ampullariella digitata
ATCC 15349; AMROSEO = Actinomadura roseoviolacea DSM 43144; AMYORIE
= Amycolatopsis orientalis DSM 40040; APBRAZIL = Actinoplanes braziliensis
ATCC 25844; MNCHALC = Micromonospora chalcea ATCC 31395; MNECHCA
= Micromonospora echinospora calichinensis NRRL 15839; MNFUSCA =
Micromonospora fusca NRRL B-3298; MTFERRU = Microtetraspora ferruginea
DSM 43553; MTROSEO = Microtetraspora roseola ATCC 33579; MTRUBRA
= Microtetraspora rubra ATCC 27031; MTSALMO = Microtetraspora salmonea
ATCC 33580; NOAFRI = Nocardiopsis africana DSM 43748; SACCAER =
Saccharothrix aerocolonigenes NRRL B-3298; SPAMETH = Streptosporangium
amethystogenes DSM 43179; SPVIRIDO = Streptosporangium viridogriseum
ATCC 25242; STALBUS = Streptomyces albus DSM 40313
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FERMENTIERUNG
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Der Stamm CLCO-002, wenn unter kontrollierten
Bedingungen in einem geeigneten Medium kultiviert, erzeugt die Verbindungen
IB-97224 und IB-97225. Dieser Stamm wird in einem wässerigen
Nährmedium
unter groben und mesophilen Bedingungen vorzugsweise zwischen 22°C und 35°C bei einem
pH im Bereich zwischen 6,0 und 8,0 gezüchtet. Eine breite Vielfalt
von flüssigen
Kulturmedien kann für
die Kultivierung des Organismus verwendet werden, verwendbare Medien
sind diejenigen, die eine assimilierbare Kohlenstoffquelle, wie
beispielsweise Stärke,
Dextrin, Zuckermelasse, Glycerin, Glucose und dergleichen, eine
assimilierbare Stickstoffquelle, wie beispielsweise Proteine, Proteinhydrolysate,
entfettete Mehle, Maisquellflüssigkeit
und dergleichen, und verwendbare anorganische Anionen und Kationen,
wie beispielsweise Natrium, Magnesium, Kalium, Ammonium, Sulfat,
Chlorid, Phosphat, Carbonat und dergleichen, einschließen. Spesenelemente
können
ebenfalls hinzugefügt
werden. Belüftung
wird vorzugsweise durch Zuführung
von Luft in das Fermentierungsmedium erreicht. Bewegung wird durch
einen mechanischen Impeller bereitgestellt. Es wurde gefunden, daß herkömmliche
Fermentierungstanks für
die Ausführung
der Kultivierung dieses Organismus gut geeignet sind. Die Zugabe
von Nährstoffen
und pH-Kontrolle ebenso wie die von Antischaummitteln während der
verschiedenen Stufen der Fermentierung kann zur Vergrößerung der
Produktion und zur Vermeidung von Schäumen benötigt werden.
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Die erforderlichen Schritte, die
für die
Erzeugung dieser Verbindungen durch den bevorzugten Organismus benötigt werden,
sind:
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Man beginne mit gefrorenem oder lyophilisiertem
Myzel. Man erhalte Myzelmasse durch Kultivieren der Ausgangszellen
in Schüttelkolben
mit einem Kulturmedium, enthaltend einige der vorstehend beschriebenen
Bestandteile, bei mesophilen Temperaturen und unter aeroben Bedingungen,
dieser Schritt kann, wie benötigt,
mehrere Male wiederholt werden, und das gesammelte Material wird
als Impfkultur verwendet, um einen oder mehrere Fermentierungstanks
mit einem geeigneten Kulturmedium zu beimpfen, wenn gewünscht, können diese
Tanks ebenfalls als Impfkultur verwendet werden, und dieser Schritt
kann, wenn benötigt,
mehrere Male wiederholt werden, oder sie können, abhängig von dem benötigten Volumen
an Brühe,
als Produktionsstufe verwendet werden. Die Produktionsstufe kann,
abhängig
von Stamm, Impfkulturstufen, Temperatur und anderen Bedingungen,
von sehr wenigen Tagen bis zu mehr als einer Woche dauern. Sobald
die Fermentierung ihr Maximum eneicht hat, kann die Ausbeute für die Isolierung
der neuen Verbindungen geerntet werden.
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Das Produktionsmedium kann unterschiedlich
von dem sein, das als Impfkultur verwendet wird. In Tabelle 2 sind
typische Medien beschrieben, die für Impfkultur und Erzeugung
dieser neuen Verbindungen verwendet werden können: TABELLE
2
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Die Herstellung dieser Verbindungen
kann durch Prüfung
der gesamten Nährbrühe gegen
A-549 oder irgendeine andere empfindliche Zelle oder durch HPLC
oder irgendein anderes Verfahren mit genügender Empfindlichkeit überwacht
werden.
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ISOLIERUNG VON IB-97224
UND IB-97225
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Die Alkaloide IB-97224 und IB-97225
können
aus dem Myzelkuchen durch Extraktion mit einem geeigneten Gemisch
von Lösungsmittel,
wie beispielsweise CHCl3:CH3OH:H2O, isoliert werden. Die Aktivität ist in
der unteren Schicht konzentriert. Die Extrakte von zwei wiederholten
Extraktionen können
vereinigt und im Vakuum zur Trockene eingedampft werden.
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Abrennung und Reinigung von IB-97224
und IB-97225 aus dem rohen aktiven Extrakt kann durch die Verwendung
der richtigen Kombination von herkömmlichen chromatographischen
Techniken durchgeführt werden.
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Die Fraktionierung kann durch die
Antitumoraktivität
der Fraktionen oder durch TLC, sichtbar gemacht mit Vanillin in
konz. H2SO4, oder
analytische HPLC mit Photodiodenarray-Detektor geführt werden.
HPLC-Analyse wird bei Raumtemperatur durchgeführt (Waters RCM 8×10, 8C18
10-μm-Patrone),
indem als mobile Phase Acetonitril-Natriumhydrogenphosphat 0,025
M pH=3 (75:25) und eine Fließgeschwindigkeit
von 2 ml/min verwendet werden und bei 290 nm aufgetragen wird. Verbindungen
von Interesse zeigten Retentionszeiten von 3,92 und 3,29 Minuten
für IB-97224
bzw. IB-97225.
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Die nachfolgend angegebenen Spektralwerte
ermöglichen,
daß die
Verbindungen als IB-97224 und IB-97225 identifiziert werden. Die
verschiedenen Atome sind unter Verwendung des nachstehend angegebenen
Numerierungssystems numeriert. Die folgenden Abkürzungen werden verwendet:
IR-Spektren:
w: schwach; m: mittel; s: stark; br: breit.
NMR-Spektren: s:
Singulett; d: Dublett; t: Triplett; dd: Dublett von Dubletts.
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4'-N-Methyl-5'-hydroxystaurosporin (IB-97224) (R2=Me)
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IR (KBr) υmax/cm–1:
3406 (s, br), 3070 (m), 2925 (s), 2852 (m), 1915 (w, br), 1664 (s),
1583 (s), 1450 (m), 1415 (m), 1391 (s), 1351 (s), 1319 (s), 1281
(s), 1249 (s), 1236 (m), 1223 (m), 1181 (m), 1150 (m), 1117 (s),
1103 (s), 1066 (s), 1018 (m), 988 (m), 887 (w), 835 (w), 816 (w),
742 (s), 698 (w), 664 (w), 636 (w), 609 (w).
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1H-NMR (300
MHz, CDCl3), δ/ppm: 9,43 (1H, d, J 7,7 Hz,
C4H), 7,90 (1H, d, J 7,7 Hz,
C8H), 7,76 (1H, d, J 7,7 Hz,
C11H), 7,64 (1H, d, J 7,7 Hz,
C1H), 7,53(1H, t, J 7.7Hz,
C2H, 7,45(1H,t, J7,7 Hz, C10H), 7,38 (1H, t, J 7,7 Hz,
C3H), 7,34 (1H, t, J 7,7 Hz,
C9H), 6,52 (1H, s, C6'H), 6,50 (1H, s, N6H), 4,99 (1H, s, C7H), 4,43 (1H, d, J 9,9 Hz, C5'H), 3,95 (1H, s, C3H), 3,02 (1H, d, J 9,9 Hz, C4'H), 2,48 (3H, s, CH
3), 2,37 (6H,
s, N4' (CH
3)2),
2,03 (3H, s, CH
3O).
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13C-NMR (75
MHz, CDCl3), 173,65 (C5), 137,86 (C11a),
137,12 (C13a), 131,94 (C7a), 130,64 (C12a), 126,79 (C12b), 126,13
(C4), 125,46 (C2), 124,94 (C10), 124,54 (C7c), 123,22 (C4a), 121,49
(C8), 120,43 (C9), 119,98 (C3), 118,89 (C4c), 115,86 (C4b), 114,14
(C7b), 111,46 (C11), 108,97 (C1), 94,92 (C2'), 91,54 (C6'), 79,30 (C3'), 69,50 (C5'), 66,75 (C4'), 58,36 (CH3O), 45,79 (C7), 41,67 (N4'(CH3)2),
28,00 (CH3).
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UV (75:25 CH3CN/0,025
M Na2HPO4 pH3), λmax/nm:
370, 354, 334, 320, 291, 242, 206.
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m/z (Fast Atom Bombardment (Beschuß mit schellen
Elektronen)) 497,2 (MH+).
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5'-Hydroxystaurosporin (IB-97225) (R2=H)
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IR (KBr) υmax/cm–1:
3415 (s, br), 3070 (m), 2931 (m), 2851 (m), 1991 (w, br), 1664 (s),
1583 (m), 1453 (s), 1416 (m), 1392 (m), 1352 (s), 1317 (s), 1280
(m), 1248 (m), 1236 (m), 1225 (m), 1151 (m), 1130 (m), 1118 (m),
1064 (m), 1036 (m), 1017 (m), 973 (w), 927 (w), 896 (w), 860 (w),
836 (w), 814 (w), 772 (m), 746 (s), 651 (w), 638 (w).
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1H-NMR 300
MHz, CDCl3), δ/ppm: 9,40 (1H, d, J 7,4 Hz.
C4H), 7,89 (1H, d, J 7,4 Hz,
C8H), 7,85 (1H, d, 7,4, C11H, 7,53 (1H, d, J 8,1 Hz,
C1H), 7,44 (2H, t, J 7,4 Hz,
C2H & C10H),
7,31 (2H, t, J 7,4 Hz, C3H & C9H, 6,49 (1H, d, J 1,2 Hz, C6'H), 6,43 (1H, s, N6H, 4,98 (1H, s, C7H), 4,26 (1H, dd, J 6,8 Hz, 1,2 Hz, C5'H), 4,14 (1H, d, J 2,8 Hz, C3'H), 3,09 (1H, dd, J 6,8 Hz, 2,8 Hz, C4'H), 2,71 (3H, s, CH
3O), 2,45 (3H,
s, CH
3 ),
2,17 (3H, s, CH
3N4').
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13C-NMR (75
MHz, CDCl3), δ/ppm: 173,81 (C5), 138,86 (C11a),
137,05 (C13a), 132,17 (C7a), 130,50 (C12a), 126,89 (C12b), 126,13
(C4), 125,33 (C2), 124,67 (C10), 124,52 (C7c), 123,24 (C4a), 121,01
(C8), 120,32 (C9), 119,92 (C3), 118,56 (C4c), 115,64 (C4b), 114,19
(C7b), 113,50 (C11), 108,10 (C1), 92,37 (C2'), 88,38 (C6'), 80,14 (C3'), 70,03 (C5'), 60,11 (C4'), 59,02 (CH3O), 45,88 (C7), 33,68 (CH3N4'), 28,96 (CH3).
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UV (75:25 CH3CN/0,025
M Na2HPO4 pH 3), λmax/nm:
370, 354, 334, 320, 291, 242, 206.
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m/z (Fast Atom Bombardment) 483,2
(MH+).
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BIOLOGISCHE
AKTIVTTÄT
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Die Antitumor-Aktivitäten von
IB-97224 und IB-97225 sind in vitro in Zellkulturen von Mäuseleukämie P-388D,
humanem Lungenkarzinom A-549, humanem Kolonkarzinom HT-29 und humanem
Melanom SK-MEL-28 bestimmt worden. Das Verfahren wurde unter Verwendung
der Methodik durchgeführt,
die von Bergeron et al. (1984) und von Schroeder et al. (1981) beschrieben
ist.
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Die vorliegende Erfindung wird mit
Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht, welche
das Verständnis
der vorliegenden Erfindung unterstützen, aber welche nicht als
deren Begrenzungen ausgelegt werden sollen. Alle hier berichteten
Prozentsätze
sind, wenn nicht anderweitig festgelegt, durch das Gewicht dargestellt.
Alle Temperaturen sind in °C
ausgedrückt.
Alle Inkubationen werden bei 28°C
durchgeführt
und die Kolben werden in einem Umlaufrüttler geschüttelt. Alle Medien und Rezipienten
sind steril und alle Kulturverfahren aseptisch.
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BEISPIEL 1
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Vorratskultur: Die gesamte Brühe einer
reinen Kultur des Stamms CLCO-002 wird gefroren in 20% Glycerin
aufbewahrt.
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Impfkultur: Eine gefrorene Kultur
oder eine gut gewachsene Schrägröhrchenkultur
(5 Vol.-%) wird verwendet, um 100 ml des vorher beschriebenen Impfmediums,
enthalten in einem 250-cm3-Schüttelkolben,
zu beimpfen. Der Kolben wird während
48 h inkubiert. 500 ml des gleichen Mediums in einem 2-1-Erlenmeyerkolben
werden mit 10% der Impfkultur der ersten Stufe geeimpft. Der Kolben
wird während
48 Stunden inkubiert.
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Fermentierung: Man beimpfe 50 l des
schon beschriebenen Produktionsmediums in einem 75-l-Fermentierungstank
mit 2,5 1 Impfkultur der zweiten Stufe. Die Fermentierung wird während 96
Stunden unter Rühren
mit 400 U/min und einem Luftstrom von 0,5 V/V.M. ausgeführt.
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Man überwache die Erzeugung von
sekundärem
Metabolit durch Prüfung
der gesamten Brühe
gegen A-549 oder durch HPLC.
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Isolierung: 10 l der gesamten geernteten
Brühe wurden
filtriert, um die Biomasse und andere Feststoffe abzutrennen. Der
Myzelkuchen wurde zweimal mit einem gemischten Lösungsmittel (2,4 l) aus CHCl3:CH3OH:H2O (2:1:1) extrahiert, und die Aktivität wurde
in der unteren Schicht konzentriert. Das organische Lösungsmittel
wurde eingeengt und im Vakuum zur Trockene eingedampft, wobei sich
3,2 g roher Extrakt ergaben. Der Extrakt wurde auf einer Silicagel-"Vakuum-Flash"-Säule chromatographiert.
Nach dem Waschen mit einem Gemisch von n-Hexan-Ethylacetat 1:1 wurde
die Säule
mit einem Ethylacetat-Methanol-Gradienten entwickelt. Der Fortschritt
der Eluierung wurde auf Cytotoxizität gegen A-539-Zellen kontrolliert
und durch TLC (Chloroform-Methanol 9:1) und analytische Umkehrphasen-HPLC-Photodiodenarray überwacht.
Weitere Reinigung der aktiven Fraktionen (250 mg) wurde durch Säulenchromatographie
auf Silicagel erreicht, und die Aktivität wurde mit Chloroform-Methanol
92:8 und 95:5 eluiert. Jede von diesen Fraktionen wurde auf einer
Säule mit
C18-Umkehrphase chromatographiert und mit Methanol-Wasser 65:35
eluiert, wobei sich 12 mg Staurosporin, 4 mg IB-97224 und 8 mg IB-97225 ergaben.
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Biologische Aktivität: Die verwendeten
Antitumorzellen waren P-388D, (Suspensionskultur eines lymphoiden
Neoplasmas von DBA/2-Maus), A-549 (Monoschichtkultur eines humanen
makrozytischen Lungenkarzinoms), HT-29 (Monoschichtkultur eines
humanen Kolonkarzinoms) und SK-MEL-28 (Monoschichtkultur eines humanen
Melanoms). P-388D1-Zellen wurden in 16-mm-Vertiefungen
mit 1×104 Zellen pro Vertiefung in 1-ml-Aliquots
von MEM SFCS, enthaltend die angegebene Konzentration von Arzneimittel,
geimpft. Eine gesonderter Satz von Kulturen ohne Arzneimittel wurde
als Kontrolle des Wachstums geimpft, um sicherzustellen, daß die Zellen
in der exponentiellen Phase des Wachstums blieben. Alle Bestimmungen
wurden doppelt ausgeführt.
Nach drei Tagen Inkubation bei 37°C
in 10-%-CO2-Atmosphäre
mit 98% Feuchtigkeit wurde die IC50 berechnet,
indem das Wachstum in Vertiefungen mit Arzneimittel mit dem Wachstum
in Kontrollvertiefungen ohne das Arzneimittel verglichen wurde.
A-549-, HT-29- und SK-MEL-28-Zellen wurden in 16-mm-Vertiefungen
mit 2×104
Zellen pro Vertiefung in l-ml-Aliquots
von MEM 1OFCS, enthaltend die angegebene Konzentration von Arzneimittel,
geimpft. Ein gesonderter Satz von Kulturen ohne Arzneimittel wurde
als Kontrolle des Wachstuns geimpft, um sicherzustellen, daß die Zellen
in der exponentiellen Phase des Wachstums blieben. Alle Bestimmungen
wurde doppelt ausgeführt.
Nach drei Tagen Inkubation bei 37°C
in 10-%-CO2-Atmosphäre mit 98% Feuchtigkeit wurde
die Vertiefung mit 0,1% Kristallviolett gefärbt. Die IC50 wurde
berechnet, indem das Wachstum in Vertiefungen mit Arzneimittel mit
dem Wachstum in Kontrollvertiefungen ohne das Arzneimittel verglichen
wurde.
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In Tabelle 3 ist die Aktivität, ausgedrückt als
IC50 (μM),
dargestellt.
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ZITIERTE LITERATURSTELLEN
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Die folgenden Literaturstellen sind
hier zitiert worden und sie werden hiermit hierin durch Bezugnahme einbezogen.
Nishizuka
Y., Nature 334: 661-665, 1988
Nishizuka Y., Nature 308: 693-698,
1984
Shirling B. E. und Gotlieb DSh., Inr. JSyst. Bacteriol.
16: 313-340, 1966
American Type Culture Catalog 17. Auflage,
1989. Rockville, Maryland, USA
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Media, 1993 CRC Inc. Boca Raton, Florida, USA
Luedemann G.
M., persönliche
Mitteilung
Hasegawa 7., Takizawa M. und ., J. Gen. Appl. Microbiol.
29: 319-322, 1983
Van der Auwera P., Labbe M., Mayberry W.R.,
Ferguson K.P. und Lambe D.W. Jr., J. Microbiol. Methods 4: 265-275,
1986
Bergeron et al., Biochem. Biophys. Res. Comm., 121: 848-854,
1984
Schroeder et al., J. Med. Chem., 24: 1078, 1981.