WO1980000573A1 - Compounds having the empiric summary formula c25h33n3o3s2 - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an extract containing an active ingredient, a process for further processing this extract into new substances of the empirical empirical formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2 , these substances and a process for their preparation.
- the new substances according to the invention are produced by a strain of the bacterium Myxococcus fulvus of the Flexibacteriae class, the order Myxobacterales and the family Myxococcaceae.
- the strain was isolated in 1971 from a soil sample from Borobudur / Java. It was deposited on August 22, 1978 under the designation DSM 1368 with the German Collection of Microorganisms / Göttingen.
- the stem's vegetative cells are slender rods. (3.5 to 6 ⁇ m long and 0.8 ⁇ m thick) with slightly tapered ends.
- the organism forms red-brown, drop-shaped, soft-slimy fruiting bodies of about 200 nm in diameter on suitable nutrient media, for example water agar spreads from Escherichia coli. In these fruiting bodies there are spherical, under the Phaaen contrast microscope highly refractive myxospores with a diameter of 1.2 to 1.5 ⁇ n. The bacterium moves smoothly. The colonies or swarms therefore gradually spread over the culture plates.
- the organism can be cultured under submerged aerobic conditions in an aqueous nutrient medium containing C, N and S and mineral salts at 15 to 40, preferably 25 to 35, in particular about 30 ° C.
- the organism grows well on peptone agar, e.g.
- - cy agar 0.3% of a pancreatically digested casein (peptone) (Difco / Detroit); 0.1% baker's yeast extract (Difco); 0.1% CaCl 2 .2 H 2 O; 1 , 5% agar; or
- vy / 2 agar 0.5% (based on fresh weight) of baker's yeast; 0.1% CaCl 2 .2 H 2 O; 1.5% agar; pH 7.2.
- the strain grows in homogeneous suspension both in shake flasks (around 150 revolutions / min) and in fermenters (up to 200 liters tested). Suitable as a medium
- peptone solution 1% tryptic peptone from casein (Merck); 0.3% MgSO 4 4.7 H 2 O; pH 7.2.
- the strain is geared towards the utilization of proteins and peptones and has a number of as yet uncharacterized enzymes for breaking down other microorganisms (bacteria and yeast).
- the strain produces at least three various bacteriocins, called fulvocins. These are released into the medium and only work against closely related bacteria; see. Hirsch, Arch. Microbiol. 115: 45-49 (1977). Cell-free culture solution of the strain shows antibiotic activity against gram-positive bacteria (e.g.
- Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus as well as some fungi (e.g. Botrytis cinerea).
- the strain produces several chemically different antibiotics, such as branched fatty acids, indole derivatives, such as 3-formylindole and the substances according to the invention.
- the trunk can be preserved as follows:
- the substances according to the invention are excreted into the medium. Signs of a bad condition are: The bacteria are in the stationary phase; alkaline pH from about 8 to 8.5; the cells are more or less leaky so that they normally lose intracellular substances; gradual transition to cell lysis.
- a good condition is characterized by:
- the bacteria are in the logarithmic growth phase; the cells are in a balanced Change completely intact and programmed for growth.
- the yields from cells are higher than from supernatant, i.e. cell-free medium; in addition, the substances according to the invention are easier to clean when they are obtained from cells than when one starts from a cell-free medium.
- Production 'of materials of the invention is related to the growth, with no specific Pro lets dutechnischsphase recognize. However, despite good growth, the production of the substances according to the invention can be weakened or suppressed, for example in the presence of yeast extract.
- Suitable polar organic solvents in the procedure a) are alcohols, such as methanol, or ketones, such as acetone, or nitriles, such as acetonitrile or propionitrile, and in the procedure according to a) and b) esters, such as methyl or ethyl ester of acetic acid or Propionic acid, or CHCl 3 or CH 2 Cl 2 .
- the substances according to the invention have the empirical formula
- the UV spectrum is not changed by adding 2N sodium hydroxide solution and 2N hydrochloric acid.
- the 1 H-NMR spectrum was carried out with 3 mg substance and 0.4 ml deuterochloroform and 0.3% tetramethylsilane as an internal standard.
- the 13 C-NMR spectrum was with 15 mg substance and 0.4 ml Deutero chloroform and
- the substances according to the invention are obtained as oil and behave like neutral compounds.
- the two fractions do not differ with regard to the empirical empirical formula, the solubility in the specified solvents and the peaks of the UV, IR, mass spectra, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra.
- the substances according to the invention show the following spectrum of activity in the platelet test (for the platelet test, see, for example, Drews, microbiological internship, 2nd edition, Springer Verlag 1974): Test organism inhibition a) fungi
- the substances according to the invention have a fungistatic effect. They inhibit the protein, RNA, immediately after addition (2 ⁇ g / ml) and chitin synthesis, as can be seen from the abrupt incorporation of specific precursors into the macromolecules. The incorporation of 14 C from glucose also stops immediately. The exact place of action is not yet known.
- Biosynthesis If cultures of the strain DSM 1368 are fed with radioactive substances, radioactivity from 35 S-cysteine, 14 C-isoleucine, 14 C-leucine is found in the purified substances according to the invention.
- the substances according to the invention can be obtained by a) separating the cell mass from a culture medium of Myxococcus fulvus DSM 1368, b) extracting the separated cell mass with a polar organic solvent, c) adding a non-polar organic solvent and a two-phase -System forms and d) the phase of the polar organic solvent is chromatographed and the eluent is separated from the substances according to the invention.
- the polar organic solvent is an alcohol, for example methanol, a ketone, for example acetone, an ester, for example methyl or ethyl ester of acetic acid or propionic acid, or a nitrile, for example acetonitrile or propionitrile
- the nonpolar organic solvent is an aliphatic liquid which is liquid at room temperature or aromatic hydrocarbon, for example a C 5-20 hydrocarbon.
- the substances according to the invention can be obtained by a) separating the cell mass from the culture medium of Myxococcus fulvus DSM 1368, b) extracting the separated cell mass with a polar organic solvent, c) concentrating the extract obtained and with a non-polar one absorbs organic solvents, d) the solution obtained is mixed with activated carbon and the activated carbon is separated from the non-polar organic solvent, e) the activated carbon is washed with a polar organic solvent and f) the solution obtained is chromatographed and the eluent is separated from the substances according to the invention.
- a ketone for example acetone, can be used as the polar organic solvent and an aliphatic or aromatic hydrocarbon, for example a C 5-20 hydrocarbon, which is liquid at room temperature, can be used as the non-polar organic solvent.
- the procedure can be such that a) the cell mass is separated from the culture medium, b) the separated cell mass is extracted with acetone, c) the extract obtained is concentrated, d) the concentrated extract is taken up in chloroform, the aqueous phase formed is discarded and the chloroform phase dries, e) the dried chloroform phase is concentrated, f) the residue is taken up in an alkane, g) activated carbon is added to the alkane solution, h) the activated carbon is filtered off from the alkane via silica gel and, if necessary, washed several times with the alkane, i) the activated carbon on the Washes silica gel with dichloromethane, j) if necessary, chromatographed several times on the silica gel and k) wins a fraction containing the substances according to the invention, from which the eluent is separated off.
- the concentration can be carried out at a temperature of up to 60 ° C., preferably up to 40 ° C. and preferably under reduced pressure, and / or n-pentane, n-hexane or n-heptane can be used as the alkane and / or on Chromatograph silica gel.
- a 501 fermenter (Giovanola, Manthey / Switzerland) with a working volume of 701 was used.
- the medium used contained 1 96 tryptic peptone from casein (Merck), 0.3% MgSO 4 .7 H 2 O and 0.03% of a surface-active agent (anti-foam Umlub Lb 625 from Brenntag, Mülheim / Ruhr) at a pH of 7 , 2 and autoclaving.
- the inoculation volume used was 71 from shake cultures (corresponding to 3 ⁇ 10 8 cells / ml). The temperature was 30 ° C.
- the liquid was agitated at 500 revolutions / min in a convection current (overturning).
- the red cell mass separated from the nutrient medium of Example 1 using a continuous centrifuge was extracted with acetone (or methanol in a parallel experiment) until decolorization.
- the concentrated extract was dissolved in a little ethyl acetate and methanol was added.
- the resulting non-polar substances were filtered off and washed several times with methanol.
- the concentrated methanolic solution was then distributed between acetonitrile and n-heptane, with the remaining nonpolar substances passing into the alkane phase.
- the acetonitrile phase was then concentrated. It contained the substances according to the invention.
- the very strong fluorescence-quenching stains of the substances according to the invention can be made weakly visible by spraying on with molybdatophosphoric acid and subsequent heating to 150 ° C.
- the substances according to the invention also react weakly with benzidine after previous treatment with chlorine.
- the iodine azide starch reaction is positive.
- the contents of an 81 fermenter were processed as follows.
- the cells centrifuged from the nutrient medium were extracted with about 21 acetone until decolorization.
- the acetone extract was concentrated in a water jet vacuum at about 40 ° C. until carotenoids and other substances began to settle on the rim of the flask.
- To separate water approximately 500 ml of chloroform were then taken up, the water phase was separated in a separating funnel and the chloroform phase was dried over sodium sulfate.
- the solvent was distilled off again in a rotary evaporator at about 40 ° C; the Residue was taken up in about 200 ml of n-heptane; n-pentane and n-hexane were used in parallel experiments.
- the crude product could be cleaned according to example 2.
- the substances according to the invention can be identified with the fluorescence quenching band at 254 nm. This means that the effectiveness of measures to obtain these substances can be easily assessed.
- UV spectra max (log £) 227 (4.58), 307 (3.84) (isopropanol) addition of 2N NaOH and 2N HCl do not change the spectrum.
- the NMR data for AB-1 were obtained with a Varian XL-100-12 spectrometer using Fourier transform technology at 100.06 MHz for 1H and 25.16 MHz for 13 C spectra at room temperature
- the device was lured to the deuterium resonance (15.40MHz) of the solvent and checked with a Varian 620-L computer. All homo and heteronuclear experiments are with the Gyrocode ® module of the
- Double-beam experiments and spectra analysis allow assignment to the partial structures in Fig.l.
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Abstract
Description
Stoffe der empirischen Summenformel C25H33N3O3S2 Substances of the empirical empirical formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2
Die Erfindung betrifft einen wirkstoffhaltigen Extrakt, ein Verfahren zur Weiterverarbeitung dieses Extrakts zu neuen Stoffen der empirischen Summenformel C25H33N3O3S2, diese Stoffe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to an extract containing an active ingredient, a process for further processing this extract into new substances of the empirical empirical formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2 , these substances and a process for their preparation.
Die erfindungsgemäßen neuen Stoffe werden durch einen Stamm des Bacteriums Myxococcus fulvus der Klasse Flexibacteriae, der Ordnung Myxobacterales und der Familie Myxococcaceae produziert. Der Stamm wurde 1971 aus einer Bodenprobe von Borobudur/Java isoliert. Er wurde am 22. August 1978 unter der Bezeichnung DSM 1368 bei der deutschen Sammlung von Mikroorganismen/Göttingen hinterlegt.The new substances according to the invention are produced by a strain of the bacterium Myxococcus fulvus of the Flexibacteriae class, the order Myxobacterales and the family Myxococcaceae. The strain was isolated in 1971 from a soil sample from Borobudur / Java. It was deposited on August 22, 1978 under the designation DSM 1368 with the German Collection of Microorganisms / Göttingen.
Die vegetativen Zellen des Stamms sind schlanke Stäbchen. (3,5 bis 6 μm lang und 0,8 μm dick) mit leicht verjungten Enden. Auf geeigneten Nährböden, z.B. Wasser-agar-Ausstrichen von Escherichia coli, bildet der Organismus rotbraune, tropfenförmige , weichschleimige Fruchtkörper von etwa 200 nm Durchmesser. In diesen Fruchtkörpern befinden sich kugelige , unter dem Phaaen kontrastmikroskop stark lichtbrechende Myxosporen mit einem Durchmesser von 1 ,2 bis 1 ,5 μn. Das Bacterium bewegt sich gleitend fort. Die Kolonien oder Schwärme breiten sich deshalb allmählich über die Kulturplatten aus. Gehalt an Guanin + Cytosin der DNS: 70,4 Mol% Guanin + Cytosin (Tm = Schmelztemperatur), 69,5 Mol% Guanin + Cytosin (UZ = Ultrazentrifuge; vgl. Behrens, Flossdorf & Reichenbach, Int. J. Syst. Bacteriol., 26 (1976) 561-562. Der Organismus läßt sich unter submersen aeroben Bedingungen in einem C, N und S sowie Mineralsalze enthaltenden wäßrigen Nährmedium bei 15 bis 40, vorzugsweise 25 bis 35, insbesondere ca. 30° C kultivieren. Der Organismus wächst gut auf Peptonagar, z.B. - cy-Agar: 0,3 % eines pankreatisch verdauten Kaseins (Pepton) (Difco/Detroit); 0,1 % Bäckerhefeextrakt (Difco); 0,1 % CaCl2.2 H2O; 1 ,5 % Agar; oderThe stem's vegetative cells are slender rods. (3.5 to 6 μm long and 0.8 μm thick) with slightly tapered ends. The organism forms red-brown, drop-shaped, soft-slimy fruiting bodies of about 200 nm in diameter on suitable nutrient media, for example water agar spreads from Escherichia coli. In these fruiting bodies there are spherical, under the Phaaen contrast microscope highly refractive myxospores with a diameter of 1.2 to 1.5 μn. The bacterium moves smoothly. The colonies or swarms therefore gradually spread over the culture plates. Guanine + cytosine content of the DNA: 70.4 mol% guanine + cytosine (Tm = melting temperature), 69.5 mol% guanine + cytosine (UZ = ultracentrifuge; see Behrens, Flossdorf & Reichenbach, Int. J. Syst. Bacteriol ., 26 (1976) 561-562 The organism can be cultured under submerged aerobic conditions in an aqueous nutrient medium containing C, N and S and mineral salts at 15 to 40, preferably 25 to 35, in particular about 30 ° C. The organism grows well on peptone agar, e.g. - cy agar: 0.3% of a pancreatically digested casein (peptone) (Difco / Detroit); 0.1% baker's yeast extract (Difco); 0.1% CaCl 2 .2 H 2 O; 1 , 5% agar; or
- vy/2-Agar: 0,5 % (bezogen auf Frischgewicht) Bäckerhefe; 0,1 % CaCl2.2 H2O; 1 ,5 % Agar; pH 7,2. In Flüssigmedien wächst der Stamm in homogener Suspension sowohl in Schüttelkolben (etwa 150 Umdrehungen/min) als auch in Fermentern(bis zu 200 1 getestet). Als Medium eignet sichvy / 2 agar: 0.5% (based on fresh weight) of baker's yeast; 0.1% CaCl 2 .2 H 2 O; 1.5% agar; pH 7.2. In liquid media, the strain grows in homogeneous suspension both in shake flasks (around 150 revolutions / min) and in fermenters (up to 200 liters tested). Suitable as a medium
- eine Peptonlösung: 1 % tryptisches Pepton aus Kasein (Merck); 0,3 % MgS04.7 H2O; pH 7,2.- a peptone solution: 1% tryptic peptone from casein (Merck); 0.3% MgSO 4 4.7 H 2 O; pH 7.2.
Der Stamm ist streng aerob, hat aber keine hohe O2-Zeh-rung. Die Generationszeit liegt bei etwa 7 h. Aus 101 Kultur kann man etwa 100 g Zellmasse erhalten (Feuchtgewicht = etwa 25 g Trockengewicht). Der Stamm ist auf die Verwertung von Proteinen und Peptonen eingestellt und besitzt eine Reihe von noch nicht charakterisierten Enzymen zum Abbau anderer Mikroorganismen (Bakterien und Hefen) . Der Stamm produziert mindestens drei verschiedene Bacteriocine, Fulvocine genannt. Diese werden ins Medium abgegeben und wirken nur gegen nahe verwandte Bakterien; vgl. Hirsch, Arch. Microbiol. 115 (1977) 45-49. Zellfreie Kulturlösung des Stamms zeigt antibiotische Aktivität gegen grampositive Bakterien (z.B. Bacillus subtilis und Staphylococcus aureus) sowie manche Pilze (z.B. Botrytis cinerea). Der Stamm produziert mehrere chemisch verschiedenartige Antibiotika, wie verzweigte Fettsäuren, Indolderivate , wie z.B. 3-Formylindol und die erfindungsgemäßen Stoffe.The strain is strictly aerobic, but has no high O 2 consumption. The generation time is about 7 hours. About 100 g of cell mass can be obtained from 101 cultures (wet weight = about 25 g dry weight). The strain is geared towards the utilization of proteins and peptones and has a number of as yet uncharacterized enzymes for breaking down other microorganisms (bacteria and yeast). The strain produces at least three various bacteriocins, called fulvocins. These are released into the medium and only work against closely related bacteria; see. Hirsch, Arch. Microbiol. 115: 45-49 (1977). Cell-free culture solution of the strain shows antibiotic activity against gram-positive bacteria (e.g. Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus) as well as some fungi (e.g. Botrytis cinerea). The strain produces several chemically different antibiotics, such as branched fatty acids, indole derivatives, such as 3-formylindole and the substances according to the invention.
Der Stamm kann folgendemaßen konserviert werden:The trunk can be preserved as follows:
- Einfrieren vegetativer Zellen von Platten- oder Flüssigkulturen in Peptonlösung bei - 80° C; - Trocknen von Fruchtkörpern auf Filterpapier und Lagern bei Raumtemperatur;- Freezing vegetative cells from plate or liquid cultures in peptone solution at - 80 ° C; - drying fruiting bodies on filter paper and storage at room temperature;
- Trocknen von Myxosporen in Milch und Lagerung unter Stickstoff bei Raumtemperatur.- Drying myxospores in milk and storage under nitrogen at room temperature.
In Kulturen, die sich in schlechtem Zustand befinden, werden die erfindungsgemäßen Stoffe ins Medium ausgeschieden. Kennzeichen eines schlechten Zustands sind: Die Bakterien befinden sich in der stationären Phase; alkalischer pH-Wert von etwa 8 bis 8,5; die Zellen sind mehr oder weniger undicht, so daß sie normalerweise intrazelluläre Substanzen verlieren; allmählicher Übergang zu Zell-Lyse.In cultures which are in poor condition, the substances according to the invention are excreted into the medium. Signs of a bad condition are: The bacteria are in the stationary phase; alkaline pH from about 8 to 8.5; the cells are more or less leaky so that they normally lose intracellular substances; gradual transition to cell lysis.
Wenn die Kulturen in gutem Zustand sind, befinden sich die erfindungsgemäßen Stoffe in den Zellen. Kennzeichen eines guten Zustands sind:If the cultures are in good condition, the substances according to the invention are in the cells. A good condition is characterized by:
Die Bakterien befinden sich in der logarithmischen Wachstumsphase; die Zellen sind bei balanciertem Stoff- Wechsel völlig intakt und auf Wachstum programmiert.The bacteria are in the logarithmic growth phase; the cells are in a balanced Change completely intact and programmed for growth.
Die Ausbeuten aus Zellen sind höher als aus überstand, d.h. zellfreiem Medium; außerdem sind die erfindungsgemäßen Stoffe leichter bei der Gewinnung aus Zellen zu reinigen, als wenn man von zellfreiem Medium ausgeht.The yields from cells are higher than from supernatant, i.e. cell-free medium; in addition, the substances according to the invention are easier to clean when they are obtained from cells than when one starts from a cell-free medium.
Die Produktion' der erfindungsgemäßen Stoffe hängt mit dem Wachstum zusammen, wobei sich keine spezifische Pro duktionsphase erkennen läßt. Jedoch kann die Produktion der erfindungsgemäßen Stoffe trotz guten Wachstums abgeschwächt oder unterdrückt sein, z.B. in Gegenwart von Hefeextrakt.Production 'of materials of the invention is related to the growth, with no specific Pro lets duktionsphase recognize. However, despite good growth, the production of the substances according to the invention can be weakened or suppressed, for example in the presence of yeast extract.
Man kann einen wirkstoffhaltigen Extrakt mit u.a. einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Stoffen dadurch gewinnen, daß man a) Zellen von Myxococcus fulvus DSM 1368 oder b) Kulturflüssigkeit nach Abtrennung der Bakterienzellen mit einem polaren organischen Lösungsmittel extrahiert und den Extrakt gewinnt.You can extract an extract containing gain a content of the substances according to the invention by a) extracting cells from Myxococcus fulvus DSM 1368 or b) culture liquid after separation of the bacterial cells with a polar organic solvent and extracting the extract.
Als polare organische Lösungsmittel eignen sich bei der Arbeitsweise a) Alkohole, wie Methanol, oder Ketone, wie Aceton, oder Nitrile, wie Acetonitril oder Propionitril, und bei der Arbeitsweise gemäß a) und b) Ester, wie Methyl- oder Äthylester von Essigsäure oder Propionsäure, oder CHCl3 oder CH2Cl2.Suitable polar organic solvents in the procedure a) are alcohols, such as methanol, or ketones, such as acetone, or nitriles, such as acetonitrile or propionitrile, and in the procedure according to a) and b) esters, such as methyl or ethyl ester of acetic acid or Propionic acid, or CHCl 3 or CH 2 Cl 2 .
Die erfindungsgemäßen Stoffe besitzen die empirischeThe substances according to the invention have the empirical
Summenformel C25H33N3O3S2 sind in Aceton, Methanol, Essigsäureäthylester und Acetonitril löslich und besitzen Spektren mit folgenden Peaks: a) UV in Isopropanol (lambda max. (log epsilon)): 227 (4,58), 307 (3,84); b) IR in Chloroform (ny (cm-1)):Molecular formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2 is soluble in acetone, methanol, ethyl acetate and acetonitrile and has spectra with the following peaks: a) UV in isopropanol (lambda max. (log epsilon)): 227 (4.58), 307 (3.84); b) IR in chloroform (ny (cm -1 )):
3540, 3490, 3415 (stark), 3340 (breit), 2980, 2950 (Schulter), 2900 (Schulter), 2850 (Schulter), 1680 (stark), 1655 (Schulter), 1625 (stark), 1590 (stark); c) Massenspektrum (bei 220° C und 12 bzw. 70 eV): M+ = m/e 487; d) 1 H-NMR(3 mg/0,4 ml CDCl3 mit 0,3 % TMS) , / (ppm) (Multiplizität, Integral) :3540, 3490, 3415 (strong), 3340 (wide), 2980, 2950 (shoulder), 2900 (shoulder), 2850 (shoulder), 1680 (strong), 1655 (shoulder), 1625 (strong), 1590 (strong) ; c) mass spectrum (at 220 ° C and 12 or 70 eV): M + = m / e 487; d) 1 H-NMR (3 mg / 0.4 ml CDCl 3 with 0.3% TMS), / (ppm) (multiplicity, integral):
7,89 (s, 1), 7,14 (s, 1), 6,63 (d, 1, A-Teil eines ABX-Systems) , 6,41 (dd, 1, B-Teil des ABX-Systems mit JAB = 15 Hz und JBχ - 7 Hz) 6,26 bis 5,60 (m, 6, davon 2 H austauschbar), 4,97 (s, 1), 4,16 (Quintett, 1), 3,96 (Quintett, 1), 3,82 (t, 1), 3,58 (s, 3), 3,35 (s, 3), 2,33 (m, 1), 1,54 (d, 3), 1,17 (d,7.89 (s, 1), 7.14 (s, 1), 6.63 (d, 1, A part of an ABX system), 6.41 (dd, 1, B part of the ABX system with J AB = 15 Hz and J Bχ - 7 Hz) 6.26 to 5.60 (m, 6, of which 2 H are interchangeable), 4.97 (s, 1), 4.16 (quintet, 1), 3 , 96 (quintet, 1), 3.82 (t, 1), 3.58 (s, 3), 3.35 (s, 3), 2.33 (m, 1), 1.54 (d, 3), 1.17 (d,
3), 1,01 (d, 6); e) 13C-NMR (15 mg/0,4 ml CDCl3 mit 0,3 % TMS), delta3), 1.01 (d, 6); e) 13 C-NMR (15 mg / 0.4 ml CDCl 3 with 0.3% TMS), delta
(ppm) (Multiplizität des Off-Resonanzspektrums) :(ppm) (multiplicity of the off-resonance spectrum):
176.3 (s), 171,9 (s), 169,4 (s), 162,6 (s), 154,5 (s), 149,0 (s), 142,4 (d) , 132,6 (d), 131,9 (d),176.3 (s), 171.9 (s), 169.4 (s), 162.6 (s), 154.5 (s), 149.0 (s), 142.4 (d), 132.6 (d), 131.9 (d),
131.4 (d), 126,6 (d) , 126,0 (d), 115,6 (d), 115,3 (d), 94,3 (d), 85,2 (d) , 56,8 (q), 55,1 (q), 41,3 (d), 39,7 (d), 31,1 (d), 22,3 (q), 20,9 (q), 14,4 (q).131.4 (d), 126.6 (d), 126.0 (d), 115.6 (d), 115.3 (d), 94.3 (d), 85.2 (d), 56.8 (q), 55.1 (q), 41.3 (d), 39.7 (d), 31.1 (d), 22.3 (q), 20.9 (q), 14.4 ( q).
Das UV-Spektrum wird durch Zusatz von 2 n Natronlauge sowie 2 n Salzsäure nicht verändert.The UV spectrum is not changed by adding 2N sodium hydroxide solution and 2N hydrochloric acid.
Elementaranalyse gefunden berechnetElemental analysis found calculated
C (%) 61,53 61,58C (%) 61.53 61.58
H (%) 7,09 6,82H (%) 7.09 6.82
N (%) 7,63 8,62N (%) 7.63 8.62
S (%) 10,84 13,12 Die empirische Summenformel folgt aus dem Massenspektro gramm und der Elementaranalyse.S (%) 10.84 13.12 The empirical empirical formula follows from the mass spectrogram and the elementary analysis.
Das 1H-NMR-Spektrum wurde mit 3 mg Substanz und 0,4 ml Deuterochloroform und 0,3 % Tetramethylsilan als Interner Standard durchgeführt. Das 13C-NMR-Spektrum wurde mit 15 mg Substanz und 0,4 ml DeuteroChloroform undThe 1 H-NMR spectrum was carried out with 3 mg substance and 0.4 ml deuterochloroform and 0.3% tetramethylsilane as an internal standard. The 13 C-NMR spectrum was with 15 mg substance and 0.4 ml Deutero chloroform and
0,3 % Tetramethylsilan als interner Standard in einem0.3% tetramethylsilane as an internal standard in one
5 ml-Rohr durchgeführt.5 ml tube performed.
Die erfindungsgemäßen Stoffe werden als öl gewonnen und verhalten sich wie neutrale Verbindungen.The substances according to the invention are obtained as oil and behave like neutral compounds.
Die erfindungsgemäßen Stoffe lassen sich nach dem Chromatographieren unter den folgenden Bedingungen durch After chromatography, the substances according to the invention can be passed through under the following conditions
zwei Fraktionen noch näher kennzeichnen: Säule mit 800 g Kieselgel (32 bis 64 μm) , Länge 320 mm, Durchmesser 65 mm; 3 bar; 1 g Extrakt von Myxococcus fulvus-Zellen DSM 1368 in Methylenchlorid/Isopropanol (90 : 10), 5 ml/min.Identify two fractions in more detail: column with 800 g of silica gel (32 to 64 μm), length 320 mm, diameter 65 mm; 3 bar; 1 g extract of Myxococcus fulvus cells DSM 1368 in methylene chloride / isopropanol (90:10), 5 ml / min.
Dabei weist die schneller eluierbare Fraktion folgendes CD-Spektrum auf (Zirkulardichroismus; nm) : 300 positive Elliptizität, 255 positives Maximum, 230 teta = 0,The fraction which can be eluted more quickly has the following CD spectrum (circular dichroism; nm): 300 positive ellipticity, 255 positive maximum, 230 teta = 0,
220 positives Maximum; die langsamer eluierbare Fraktion weist folgendes220 positive maximum; the slower elutable fraction shows the following
CD-Spektrum (nm) auf:CD spectrum (nm) on:
300 positive Elliptizität, 255 positives Maximum, 230 teta = 0, 220 negatives Maximum.300 positive ellipticity, 255 positive maximum, 230 teta = 0, 220 negative maximum.
Beide Fraktionen unterscheiden sich nicht hinsichtlich der empirischen Summenformel, der Löslichkeit in den angegebenen Lösungsmitteln und der Peaks der UV-, IR-, Massenspektren-, 1H-NMR- und 13C-NMR-Spektren.The two fractions do not differ with regard to the empirical empirical formula, the solubility in the specified solvents and the peaks of the UV, IR, mass spectra, 1 H-NMR and 13 C-NMR spectra.
Wenn man jede der beiden angegebenen Fraktionen für sich unter den angegebenen Bedingungen chromatographiert, erhält man jeweils wiederum zwei Fraktionen, und zwar die schneller und die langsamer eluierbare Fraktion.If each of the two stated fractions is chromatographed separately under the specified conditions, two fractions are obtained, namely the faster and the slower elutable fraction.
Die erfindungsgemäßen Stoffe zeigen beim Plattchen-Test folgendes WirkungsSpektrum (zum Plattchen-Test vgl. z.B. Drews, Mikrobiologisches Praktikum, 2. Aufl., Springer-Verlag 1974): Testorganismus Hemmung a) PilzeThe substances according to the invention show the following spectrum of activity in the platelet test (for the platelet test, see, for example, Drews, microbiological internship, 2nd edition, Springer Verlag 1974): Test organism inhibition a) fungi
Botrytis cinerea TU 157 +Botrytis cinerea TU 157 +
Microsporum gypseum CBS 424.66 + Penicillium digitatum CBS 319.48 +Microsporum gypseum CBS 424.66 + Penicillium digitatum CBS 319.48 +
Mucor hiemalis Tu +Mucor hiemalis Tu +
Geotrichum candidum CBS 187.38 +Geotrichum candidum CBS 187.38 +
Polyporus spec. +Polyporus spec. +
Phycomyces blakesleeanus + Rhizoctonia solani CBS 177.44 -Phycomyces blakesleeanus + Rhizoctonia solani CBS 177.44 -
Alternaria brassicola CBS 106.41 - Gliocladium roseum -Alternaria brassicola CBS 106.41 - Gliocladium roseum -
b) Hefen Candida albicans CBS 187.38 -b) Candida albicans yeast CBS 187.38 -
Schizosaccharomyces pombe Tu 501 -Schizosaccharomyces pombe Tu 501 -
c) Bakterienc) bacteria
Bacillus subtilis ATCC 6051 + Staphylococcus aureus +Bacillus subtilis ATCC 6051 + Staphylococcus aureus +
Escherichia coli K 12 - Pseudomonas sp. -Escherichia coli K 12 - Pseudomonas sp. -
Minimale Hemmkonzentration (getestet in Flüssigkulturen mit weitgehend gereinigtem Stamm) :Minimum inhibitory concentration (tested in liquid cultures with largely cleaned stem):
Mucor hiemalis 1 ,5 μg/mlMucor hiemalis 1.5 μg / ml
Staphylococcus aureus 50 μg/ml und nur bis maximal 35 % gehemmtStaphylococcus aureus 50 μg / ml and only inhibited up to a maximum of 35%
Wlrkungsmechanismus (untersucht an Sporen von Mucor hiemalis):Mechanism of action (examined on spores of Mucor hiemalis):
Die erfindungsgemäßen Stoffe wirken fungistatisch. Sie hemmen sofort nach Zugabe (2 μg/ml) die Protein-, RNS- und Chitinsynthese, wie an dem abbrechenden Einbau spezifischer Prekursoren in die Makromoleküle abgelesen werden kann. Auch der Einbau von 14C aus Glucose bricht sofort ab. Der genaue Wirkungsort ist noch nicht be-kannt.The substances according to the invention have a fungistatic effect. They inhibit the protein, RNA, immediately after addition (2 μg / ml) and chitin synthesis, as can be seen from the abrupt incorporation of specific precursors into the macromolecules. The incorporation of 14 C from glucose also stops immediately. The exact place of action is not yet known.
Biosynthese: Wenn man Kulturen des Stammes DSM 1368 mit radioaktiven Substanzen füttert, so findet man in den gereinigten, erfindungsgemäßen Stoffen Radioaktivität aus 35S-Cystein, 14C-Isoleucin, 14C-Leucin eingebaut.Biosynthesis: If cultures of the strain DSM 1368 are fed with radioactive substances, radioactivity from 35 S-cysteine, 14 C-isoleucine, 14 C-leucine is found in the purified substances according to the invention.
Bei Fütterung mit 14C-Phenylalanin, 14C-Tyrosin, 14C-Mevalonat und 14C-Valin erfolgt kein Einbau.When feeding with 14 C-phenylalanine, 14 C-tyrosine, 14 C-mevalonate and 14 C-valine there is no incorporation.
Nach einer ersten Verfahrensvariante lassen sich die erfindungsgemäßen Stoffe dadurch gewinnen, daß man a) aus einem Kulturmedium von Myxococcus fulvus DSM 1368 die Zellmasse abtrennt, b) die abgetrennte Zellmasse mit einem polaren organischen Lösungsmittel extrahiert, c) ein unpolares organisches Lösungsmittel zugibt und ein Zweiphasen-System bildet und d) die Phase des polaren organischen Lösungsmittels chromatographiert und das Laufmittel von den erfindungsgemäßen Stoffen abtrennt.According to a first process variant, the substances according to the invention can be obtained by a) separating the cell mass from a culture medium of Myxococcus fulvus DSM 1368, b) extracting the separated cell mass with a polar organic solvent, c) adding a non-polar organic solvent and a two-phase -System forms and d) the phase of the polar organic solvent is chromatographed and the eluent is separated from the substances according to the invention.
Als polares organisches Lösungsmittel kann man einen Alkohol, z.B. Methanol, ein Keton, z.B. Aceton, einen Ester, z.B. Methyl- oder Äthylester von Essigsäure oder Propionsäure , oder ein Nitril, z.B. Acetonitril oder Propionitril, und als unpolares organisches Lösungsmittel einen bei Raumtemperatur flüssigen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, z.B. einen C5-20- Kohlenwasserstoff, verwenden. Man kann dabei so vorgehen, daß man a) aus dem Kulturmedium die Zellmasse abtrennt, b) die abgetrennte Zellmasse mit Aceton oder Methanol extrahiert, c) den erhaltenen Extrakt einengt, d) den eingeengten Extrakt mit Essigsäureäthylester aufnimmt und mit Methanol versetzt, e) den Niederschlag abtrennt und gegebenenfalls mehrmals mit Methanol wäscht, f) die methanolische Fraktion bzw. Fraktionen zwischen Acetonitril und einem Alkan verteilt, g) die Acetonitrilphase abtrennt, einengt und chromatographiert und h) eine Fraktion mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Stoffen gewinnt, von der man das Laufmittel abtrennt.The polar organic solvent is an alcohol, for example methanol, a ketone, for example acetone, an ester, for example methyl or ethyl ester of acetic acid or propionic acid, or a nitrile, for example acetonitrile or propionitrile, and the nonpolar organic solvent is an aliphatic liquid which is liquid at room temperature or aromatic hydrocarbon, for example a C 5-20 hydrocarbon. One can proceed in such a way that a) the cell mass is separated from the culture medium, b) the separated cell mass is extracted with acetone or methanol, c) the extract obtained is concentrated, d) the concentrated extract is taken up with ethyl acetate and mixed with methanol, e) the precipitate is separated off and, if necessary, washed several times with methanol, f) the methanolic fraction or fractions are divided between acetonitrile and an alkane, g) the acetonitrile phase is separated off, concentrated and chromatographed, and h) a fraction with a content of substances according to the invention is obtained, from which separates the solvent.
Bei einer zweiten Verfahrensvariante kann man die erfindungsgemäßen Stoffe dadurch gewinnen, daß man a) aus dem Kulturmedium von Myxococcus fulvus DSM 1368 die Zellmasse abtrennt, b) die abgetrennte Zellmasse mit einem polaren organischen Lösungsmittel extrahiert, c) den erhaltenen Extrakt einengt und mit einem unpolaren organischen Lösungsmittel aufnimmt, d) die erhaltene Lösung mit Aktivkohle versetzt und die Aktivkohle von dem unpolaren organischen Lösungsmittel abtrennt, e) die Aktivkohle mit einem polaren organischen Lösungsmittel auswäscht und f) die erhaltene Lösung chromatographiert und das Laufmittel von den erfindungsgemäßen Stoffen abtrennt. Als polares organisches Lösungsmittel kann man dabei ein Keton, z.B. Aceton, und als unpolares organisches Lösungsmittel einen bei Raumtemperatur flüssigen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, z.B. einen C5-20-Kohlenwasserstoff ferwenden.In a second process variant, the substances according to the invention can be obtained by a) separating the cell mass from the culture medium of Myxococcus fulvus DSM 1368, b) extracting the separated cell mass with a polar organic solvent, c) concentrating the extract obtained and with a non-polar one absorbs organic solvents, d) the solution obtained is mixed with activated carbon and the activated carbon is separated from the non-polar organic solvent, e) the activated carbon is washed with a polar organic solvent and f) the solution obtained is chromatographed and the eluent is separated from the substances according to the invention. A ketone, for example acetone, can be used as the polar organic solvent and an aliphatic or aromatic hydrocarbon, for example a C 5-20 hydrocarbon, which is liquid at room temperature, can be used as the non-polar organic solvent.
Man kann dabei so vorgehen, daß man a) aus dem Kulturmedium die Zellmasse abtrennt, b) die abgetrennte Zellmasse mit Aceton extrahiert, c) den erhaltenen Extrakt einengt, d) den eingeengten Extrakt in Chloroform aufnimmt, die gebildete wäßrige Phase verwirft und die Chloroformphase trocknet, e) die getrocknete Chloroformphase einengt, f) den Rückstand in einem Alkan aufnimmt, g) die Alkanlösung mit Aktivkohle versetzt, h) die Aktivkohle über Kieselgel von dem Alkan abfiltriert und gegebenenfalls mehrmals mit dem Alkan wäscht, i) die Aktivkohle auf dem Kieselgel mit Dichlormethan auswäscht, j) an dem Kieselgel gegebenenfalls mehrmals chromatographiert und k) eine Fraktion mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Stoffen gewinnt, von der man das Laufmittel abtrennt.The procedure can be such that a) the cell mass is separated from the culture medium, b) the separated cell mass is extracted with acetone, c) the extract obtained is concentrated, d) the concentrated extract is taken up in chloroform, the aqueous phase formed is discarded and the chloroform phase dries, e) the dried chloroform phase is concentrated, f) the residue is taken up in an alkane, g) activated carbon is added to the alkane solution, h) the activated carbon is filtered off from the alkane via silica gel and, if necessary, washed several times with the alkane, i) the activated carbon on the Washes silica gel with dichloromethane, j) if necessary, chromatographed several times on the silica gel and k) wins a fraction containing the substances according to the invention, from which the eluent is separated off.
Bei beiden VerfahrensVarianten kann man das Einengen bei einer Temperatur von bis zu 60° C, vorzugsweise bis zu 40° C und vorzugsweise unter reduziertem Druck vornehmen und/oder n-Pentan, n-Hexan oder n-Heptan als Alkan verwenden und/oder an Kieselgel chromatographieren.In both process variants, the concentration can be carried out at a temperature of up to 60 ° C., preferably up to 40 ° C. and preferably under reduced pressure, and / or n-pentane, n-hexane or n-heptane can be used as the alkane and / or on Chromatograph silica gel.
Sofern man bei den Verfahren zur Gewinnung der erfindungsgemäßen Stoffe nicht von Zellen, sondern von zell freiem Medium ausgeht, kann man das zellfreie Medium mit einem mit Wasser nicht mischbaren polaren organischen Lösungsmittel extrahieren, z.B. mit einem Carbonsäureester, wie Essigsäureäthylester, und den Extrakt danach in die Stufe c) einsetzen.If one does not use cells, but rather cells, in the processes for obtaining the substances according to the invention free medium, you can extract the cell-free medium with a water-immiscible polar organic solvent, for example with a carboxylic acid ester, such as ethyl acetate, and then use the extract in step c).
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below by examples.
Beispiel 1. VermehrungExample 1. Propagation
Es wurde ein 501-Fermenter (Giovanola, Manthey/Schweiz) mit einem Arbeitsvolumen von 701 verwendet. Das eingesetzte Medium enthielt 1 96 tryptisches Pepton aus Kasein (Merck), 0,3 % MgSO4.7 H2O und 0,03 % eines oberflächenaktiven Mittels (Antischaum Umlub Lb 625 von Brenntag, Mülheim/Ruhr) bei einem pH von 7,2 und Autoklavierung. Das eingesetzte Animpfvolumen betrug 71 von Schüttelkulturen (entsprechend 3 x 108 Zellen/ml). Die Temperatur betrug 30° C. Die Flüssigkeit wurde mit 500 Umdrehungen/min in einemKonvexionsstrom bewegt (Umwurf). Man belüftete bis zur 13. h mit 1 Nl/min 1 Kulturvolumen und danach mit 1 ,7 Nl/min 1 Kulturvolumen. Der pO2 fiel innerhalb von 10 h gegen 0 ab und wurde danach niedrig gehalten. Der Ausgangs-pH-Wert von 7,2 stieg während des Wachstums auf 7,5 an und wurde durch Gegentitrieren mit Essigsäure bei diesem Wert gehalten. Die Gesamtfermentationsdauer betrug 30 h. Aus den abzentrifugierten Zellen wurden 2 bis 3 mg erfindungsgemäße Stoffe pro 1 l Kultur gewonnen. Der Überstand war unter diesen Bedingungen praktisch frei von erfindungsgemäßen Stoffen. Beispiel 2A 501 fermenter (Giovanola, Manthey / Switzerland) with a working volume of 701 was used. The medium used contained 1 96 tryptic peptone from casein (Merck), 0.3% MgSO 4 .7 H 2 O and 0.03% of a surface-active agent (anti-foam Umlub Lb 625 from Brenntag, Mülheim / Ruhr) at a pH of 7 , 2 and autoclaving. The inoculation volume used was 71 from shake cultures (corresponding to 3 × 10 8 cells / ml). The temperature was 30 ° C. The liquid was agitated at 500 revolutions / min in a convection current (overturning). The mixture was aerated with 1 Nl / min 1 culture volume until 13 h and then with 1.7 Nl / min 1 culture volume. The pO 2 fell towards 0 within 10 h and was then kept low. The initial pH of 7.2 increased to 7.5 during growth and was maintained at this level by counter-titration with acetic acid. The total fermentation time was 30 h. 2 to 3 mg of substances according to the invention per 1 liter of culture were obtained from the centrifuged cells. The supernatant was practically free from substances according to the invention under these conditions. Example 2
Die mit einer DurchlaufZentrifuge vom Nährmedium des Beispiels 1 getrennte rote Zellmasse wurde mit Aceton (oder Methanol in einem Parallelversuch) bis zur Entfärbung extrahiert. Der eingeengte Extrakt wurde in wenig Essigsäureäthylester gelöst und mit Methanol versetzt. Die daraufhin ausfallenden unpolaren Substanzen wurden abgenutscht und mehrmals mit Methanol gewaschen. Die eingeengte methanolische Lösung wurde nun zwischen Acetonitril und n-Heptan verteilt, wobei die restlichen unpolaren Substanzen in die Alkanphase übergingen. Danach wurde die Acetonitrilphase eingeengt. Sie enthielt die erfindungsgemäßen Stoffe.The red cell mass separated from the nutrient medium of Example 1 using a continuous centrifuge was extracted with acetone (or methanol in a parallel experiment) until decolorization. The concentrated extract was dissolved in a little ethyl acetate and methanol was added. The resulting non-polar substances were filtered off and washed several times with methanol. The concentrated methanolic solution was then distributed between acetonitrile and n-heptane, with the remaining nonpolar substances passing into the alkane phase. The acetonitrile phase was then concentrated. It contained the substances according to the invention.
Zur Reindarstellung wurde über eine Kieselgelsäule mit einer Länge von 320 mm und einem Durchmesser von 65 mm mit einer Dosierpumpe bei 3 bar chromatographiert, wobei die Kieselgelsäule 800 g Kieselgel einer Teilchengroße von 32 bis 64 um enthielt (Riedel de Haen). Dazu wurde 1g eingeengter Zellextrakt im Laufmittel Methylenchlorid/lsopropanol (10 : 1; nachdestillierte pa Lösungsmittel von Merck/Darmstadt) mit einer Durchflußrate von 5 ml/min chromatographiert. Mit einem selbstregi-strierenden Durchfluß-UV-Spektrographen (bei 254 nm) wurden die erfindungsgemäßen Stoffe nach 2,5 h im Auslauf ermittelt. Es erschienen zwei Fraktionen, die mit einer Retentionszeitdifferenz von 20 min eluiert wurden. Die eingeengten Fraktionen erhielten zusammen 15 mg Sub-stanz. In der folgenden Zusammenstellung sind die RF-Wer- te der erfindungsgemäßen Stoffe in verschiedenen Laufmittelsystemen angegeben. Die Werte gelten für Dün-n-schichtchromatographie-Alufolien mit Kieselgel einer. Schichtdicke von 0,2 mm (60 F254 Merck/Darmstadt).Chromatography was carried out on a silica gel column with a length of 320 mm and a diameter of 65 mm using a metering pump at 3 bar, the silica gel column containing 800 g of silica gel with a particle size of 32 to 64 μm (Riedel de Haen). For this purpose, 1 g of concentrated cell extract in the eluent methylene chloride / isopropanol (10: 1; post-distilled pa solvent from Merck / Darmstadt) was chromatographed at a flow rate of 5 ml / min. The substances according to the invention were determined in the outlet after 2.5 h using a self-regulating flow-through UV spectrograph (at 254 nm). Two fractions appeared, which were eluted with a retention time difference of 20 min. The concentrated fractions received a total of 15 mg of substance. In the following compilation, the RF values of the substances according to the invention are given in different eluent systems. The values apply to thin-n-layer chromatography aluminum foils with a silica gel. Layer thickness of 0.2 mm (60 F 254 Merck / Darmstadt).
RF-Werte der erfindungsgemäßen Stoffe in verschiedenen Laufmitteln (Kammern mit Laufmittel gesättigt, Laufhöhe 10 cm) RF-Werte LaufmittelsystemRF values of the substances according to the invention in different solvents (chambers saturated with solvent, running height 10 cm) RF values of solvent system
0,26 Dichlormethan/lsopropanol0.26 dichloromethane / isopropanol
(95 : 5) 0,29 Essigsäureäthylester 0,32 Toluol/Dioxan/Eisessig(95: 5) 0.29 ethyl acetate 0.32 toluene / dioxane / glacial acetic acid
(30 : 10 : 1)(30: 10: 1)
Die sehr stark Fluoreszenz löschenden Flecke der erfindungsgemäßen Stoffe lassen sich durch Ansprühen mit Molybdatophosphorsäure und anschließendes Erhitzen auf 150° C schwach sichtbar machen. Ebenfalls schwach reagieren die erfindungsgemäßen Stoffe mit Benzidin nach vorgehender Behandlung mit Chlor. Die Jodazid-Stärke-Reaktion ist positiv.The very strong fluorescence-quenching stains of the substances according to the invention can be made weakly visible by spraying on with molybdatophosphoric acid and subsequent heating to 150 ° C. The substances according to the invention also react weakly with benzidine after previous treatment with chlorine. The iodine azide starch reaction is positive.
Beispiel 3Example 3
Der Inhalt eines 81-Fermenters wurde folgendermaßen aufgearbeitet. Die vom Nährmedium abzentrifugierten Zel- len wurden bis zur Entfärbung mit etwa 21 Aceton extrahiert. Der Acetonextrakt wurde im Wasserstrahlvakuum bei etwa 40° C so weit eingeengt, bis sich Carotinoide und andere Substanzen am Kolbenrand abzusetzen begannen. Zur Abtrennung von Wasser wurde nunmehr in etwa 500 ml Chloroform aufgenommen, die Wasserphase im Scheidetrichter abgetrennt und die Chloroformphase über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde erneut im Rotationsverdampfer bei etwa 40° C abdestilliert; der Rückstand wurde in etwa 200 ml n-Heptan aufgenommen; in Parallelversuchen wurden n-Pentan und n-Hexan verwendet. Die n-Alkanphase wurde nun mit so viel Aktivkohle (2186 zur Analyse, Merck) versetzt, daß die vorher rötlich gefärbte Lösung farblos bis blaß gelbgrünlich aussah. Danach wurde die Aktivkohle über einer Kieselgelsäule (Höhe 50 mm, Durchmesser 15 mm) von der überstehenden Lösung abfiltriert. Man wusch noch dreimal mit 50 ml-Portionen des verwendeten n-Alkans. Die Filtration ließ sich beschleunigen, wenn man einen Überdruck auf dieThe contents of an 81 fermenter were processed as follows. The cells centrifuged from the nutrient medium were extracted with about 21 acetone until decolorization. The acetone extract was concentrated in a water jet vacuum at about 40 ° C. until carotenoids and other substances began to settle on the rim of the flask. To separate water, approximately 500 ml of chloroform were then taken up, the water phase was separated in a separating funnel and the chloroform phase was dried over sodium sulfate. The solvent was distilled off again in a rotary evaporator at about 40 ° C; the Residue was taken up in about 200 ml of n-heptane; n-pentane and n-hexane were used in parallel experiments. So much activated carbon (2186 for analysis, Merck) was then added to the n-alkane phase that the previously reddish-colored solution looked colorless to pale yellow-greenish. The activated carbon was then filtered off from the supernatant solution over a silica gel column (height 50 mm, diameter 15 mm). It was washed three more times with 50 ml portions of the n-alkane used. The filtration could be accelerated if there was overpressure on the
Säule anlegte. Danach wurden die erfindungsgemäßen Stoffe mit etwa 50 ml Dichloπnethan aus der Aktivkohle auf das Kieselgel gewaschen. Anschließend wurde nochmals Dichlormethan verwendet, bis das Kieselgel von sämtlichen gelben Zonen entfärbt war (Chromatographie). Auf diese Weise wurden alle unpolareren Stoffe als die erfindungsgemäßen Stoffe herausgewaschen, da die Stoffe gemäß der Erfindung bei dieser Polarität auf Kieselgel festgehalten werden und nicht wandern. Anschließend wurde Dichlormethan/i-Propanol (95 : 5) auf die Säule aufgegeben, so daß eine gelbbräunliche Zone mit einem Gehalt an den erfindungsgemäßen Stoffen wanderte. (Wenn zuvor zu wenig Aktivkohle verwendet wurde, war diese Zone infolge eines Gehalts an Carotinoiden rotbräunlich gefärbt.) Nach Einengen der gefärbten Zone erhielt man 400 mg Rohprodukt, das etwa 25 mg der erfindungsgemäßen Stoffe enthielt.Pillar. The substances according to the invention were then washed with about 50 ml of dichloromethane from the activated carbon on the silica gel. Then dichloromethane was used again until the silica gel was decolorized from all yellow zones (chromatography). In this way, all non-polar substances than the substances according to the invention were washed out, since the substances according to the invention are retained on silica gel at this polarity and do not migrate. Then dichloromethane / i-propanol (95: 5) was applied to the column, so that a yellow-brown zone containing the substances according to the invention migrated. (If too little activated carbon was used previously, this zone was colored red-brown due to a content of carotenoids.) After concentration of the colored zone, 400 mg of crude product were obtained, which contained about 25 mg of the substances according to the invention.
Das Rohprodukt ließ sich gemäß Beispiel 2 feinreinigen.The crude product could be cleaned according to example 2.
Allgemein läßt sich sagen, daß sich die erfindungsgemäßen Stoffe mit der Fluoreszenz löschenden Bande bei 254 nm identifizieren lassen. Damit läßt sich die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Gewinnung dieser Stoffe ohne weiteres beurteilen. Chemische Charakterisierung von AB-Mx f!6-1: AB-1 wird als 01 gewonnen und läßt sich nicht kristallisieren. AB-1 verhält sich wie eine neutrale Verbindung.In general it can be said that the substances according to the invention can be identified with the fluorescence quenching band at 254 nm. This means that the effectiveness of measures to obtain these substances can be easily assessed. Chemical characterization of AB-Mx f! 6-1: AB-1 is obtained as 01 and cannot be crystallized. AB-1 behaves like a neutral connection.
UV-Spektren: max(log£) 227(4.58), 307(3.84) (Isopropanol) Zusatz von 2N NaOH, sowie von 2N HCl verursachen keine Veränderung des Spektrums.UV spectra: max (log £) 227 (4.58), 307 (3.84) (isopropanol) addition of 2N NaOH and 2N HCl do not change the spectrum.
IR-Spektrum K(cm-1) 3540,3490,3415(stark),3340(breit),2980,2950,IR spectrum K (cm -1 ) 3540.3490.3415 (strong), 3340 (wide), 2980.2950,
2900,2850,1680(stark) ,1655,1625(stark) ,1590 (stark) in CHCl3 Ermittlung der Summenformel von AB-1:2900.2850.1680 (strong), 1655.1625 (strong), 1590 (strong) in CHCl 3 Determining the empirical formula of AB-1:
Massenspektroskopische Bestimmung: (MS 9)Mass spectroscopic determination: (MS 9)
Normal aufgelöstes Spektrum bei 220°C und 70 eV:Normally resolved spectrum at 220 ° C and 70 eV:
M = m/e 487 (14.3 %); Basis-Peak : m/e 359 (100 %)M = m / e 487 (14.3%); Base peak: m / e 359 (100%)
Normal aufgelöstes Massenspektrum bei 220°C und 12 eV: M+= m/e 487 (100 %), Fragment-Ion m/e 359 (33.3 %).Normally resolved mass spectrum at 220 ° C and 12 eV: M + = m / e 487 (100%), fragment ion m / e 359 (33.3%).
Hochaufgelöstes Massenspektrum des Molekül -Ions bei m/e 487 : gefunden : 487,1982 d berechnet: 487,1980 d für Summenformel C25H33N3O3S2 High-resolution mass spectrum of the molecule ion at m / e 487: found: 487.1982 d calculated: 487.1980 d for empirical formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2
Hochauflösung des Fragment-Ions bei m/e 359 : gefunden : 359,1265 d + berechnet: 359 ,1264 d für C19H23N2OS2 (= M- C6H10NO2)High resolution of the fragment ion at m / e 359: found: 359.1265 d + calculated: 359, 1264 d for C 19 H 23 N 2 OS 2 (= M- C 6 H 10 NO 2 )
Isotopenmuster des Molekül-Ions : gefunden : 487 (100%), 488(31.4%), 489 (14.2%), 490 (3.7%) berechnet: 487 (100%), 488(31,3%), 489 (14.2%), 490 (3.4%7 für M+ AB-1 besitzt die Summenformel C25H33N3O3S2 .Isotope pattern of the molecular ion: found: 487 (100%), 488 (31.4%), 489 (14.2%), 490 (3.7%) calculated: 487 (100%), 488 (31.3%), 489 (14.2 %), 490 (3.4% 7 for M + AB-1 has the empirical formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2 .
NMR-Untersuchungen an AB-1 und Derivaten von AB-1:NMR investigations on AB-1 and derivatives of AB-1:
Die NMR-Daten für AB-1 wurden mit einem Varian XL-100-12 Spektrometer mittels Fourier-Transformations-Technik bei 100.06 MHz für 1H und 25.16 MHz für13C-Spektren bei Raumtemperatur erhalten.DasThe NMR data for AB-1 were obtained with a Varian XL-100-12 spectrometer using Fourier transform technology at 100.06 MHz for 1H and 25.16 MHz for 13 C spectra at room temperature
Gerät war auf die Deuterium-Resonanz (15.40MHz) des Lösungsmittels gelockt und kontrolliert mit einem Varian 620-L Rechner. Alle homo und heteronuklearen Experimente sind mit dem Gyrocode® Modul desThe device was lured to the deuterium resonance (15.40MHz) of the solvent and checked with a Varian 620-L computer. All homo and heteronuclear experiments are with the Gyrocode ® module of the
Gerätes ausgeführt worden.Die chemischen Verschiebungen sind relativ zu Tetramethylsilan in -Werten angegeben. Ergebnisse der NMR-Untersuchungen:The chemical shifts are given in values relative to tetramethylsilane. Results of the NMR investigations:
Die H-NMR Daten für AB-1 sind in Tabelle 2 gezeigt. HomonukleareThe H-NMR data for AB-1 are shown in Table 2. Homonuclear
Doppelstrahl-Experimente und Spektren-Analyse erlauben die Zuordnung zu den Partial Strukturen in Fig.l.Double-beam experiments and spectra analysis allow assignment to the partial structures in Fig.l.
Die Analysen zeigen, daß die Protonen der Doppelbindungen trans-orientiert sind. Es wurden Protonen-entkoppelte und proton Single frequency off-resonance decoupled (SFORD) 13C-Spektren erhalten. Von AB-1 konnte auch ein 13C-Protonen-gekoppeltes Spektrum aufgenommen werden,zu dem an - schließend zahlreiche selektive Protonen Dekopplungs-Experimente ausgemführt wurden. Damit gelang die Kreuz-Korrelation zwischen den 1H- undThe analyzes show that the protons of the double bonds are trans-oriented. Proton-decoupled and proton single frequency off-resonance decoupled (SFORD) 13 C spectra were obtained. AB-1 was also able to record a 13 C proton-coupled spectrum, to which numerous selective proton decoupling experiments were then carried out. The cross correlation between the 1 H and
13 C -NMR Verschiebungen. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 aufgelistet. 13 C -NMR shifts. The result is listed in Table 3.
Integration des 1H-NMR-Spektrums, Multiplizität der C-Atom-Signale im SFORD-Spektrum und die Anzahl der Signale im 13C-Spektrum stimmen mit der Molekularformel aus dem hochaufgelöstem Massenspektrum von AB-1 überein.Integration of the 1 H-NMR spectrum, multiplicity of the C atom signals in the SFORD spectrum and the number of signals in the 13 C spectrum correspond to the molecular formula from the high-resolution mass spectrum of AB-1.
Die selektiven Protonen-entkoppelten 13C-Spektren führten zu der Partial -The selective proton-decoupled 13 C spectra led to the partial
Struktur des aromatischen Teiles von AB-1, die in Fig. 2 wiedergegeben ist.Structure of the aromatic part of AB-1 shown in Fig. 2.
Die Werte der Kopplungskonstanten sind, verglichen mit denen vom Thiazol , von richtiger Größenordnung(Tabelle 4). Für die Konstitution von AB-1 wird daher die Strukturformel in Fig. 3 angenommen.The values of the coupling constants are of the right order compared to those of the thiazole (Table 4). The structural formula in FIG. 3 is therefore assumed for the constitution of AB-1.
Weitere Absicherung der Strukturaufklärung durch chemische Modifikation und oxidativen Abbau:Further validation of the structure elucidation through chemical modification and oxidative degradation:
Einwirkung von methanolischer 1N Salzsäure über Nacht auf AB-1 liefert eine Verbindung, die nach Hochauflösung des Molekül-Ions die SummenformelExposure to 1-N methanolic hydrochloric acid overnight on AB-1 provides a compound which, according to the high resolution of the molecular ion, gives the empirical formula
C24H31N3O3S2 besitzt und wegen des fehlenden Methyl -Signals im 1H-NMR-Spektrum bei 3.576 ppm als Demethyl-AB-1 bezeichnet wird. NMR-Vergleich mit AB-1 zeigt, daß der Verlust des Methyl -Signals im 1H-NMR-Spektrum einhergeht mit dem Auftreten einer CH2-Gruppe mit einem Signal bei 3.56 ppm, deren Protonen nach Schütteln mit D20 gegen Deuterium ausgetauscht werden. Der Verlust des Singuletts bei 4.94 ppm, das dem Methin-Proton des Enolethers zugeordnet wird,korrespondiert mit dem Verlust des entsprechenden13 C-Signals bei 94.32 ppm und dem Auftreten eines Signals bei 207.92 ppm, eines gesättigten Carbonyl-C-Atoms. Die Tabellen 5 und 6 zeigen die ehe - mischen Verschiebungen der 1H- bzw.13C-NMR-Spektren von Demethyl-AB-1.C 24 H 31 N 3 O 3 S 2 and because of the lack of a methyl signal in the 1 H-NMR spectrum at 3,576 ppm it is called Demethyl-AB-1. NMR comparison with AB-1 shows that the loss of the methyl signal in the 1 H-NMR spectrum is accompanied by the appearance of a CH 2 group with a signal at 3.56 ppm, whose protons are exchanged for deuterium after shaking with D 2 0 become. The loss of the singlet at 4.94 ppm, which is assigned to the methine proton of the enol ether, corresponds to the loss of the corresponding 13 C signal at 94.32 ppm and the occurrence of a signal at 207.92 ppm, a saturated carbonyl carbon atom. Tables 5 and 6 show the chemical shifts of the 1 H and 13 C NMR spectra of demethyl AB-1.
In Fig.4 ist die Partialstruktur von Demethyl-AB-1 abgebildet. Katalytische Reduktion von AB-1 für 3 h mit Pd/BaS04 bei 2.5 atm H2 liefert..ein Produkt, das nach massenspektroskopischer Hochauflösung die Summenformel C25H39N3O3S2 aufweist, also gegenüber AB-1 sechs Wasserstoff-Atome mehr aufweist. Das 1H-NMR Spektrum (Tabelle 7, H2-AB-1 zeigt die Enol-Ether Funktion unverändert. Im Massenspektrum tritt auch das dem Enol-Ether zugeordnete Fragment -Ion=M+-C6H10N02 auf. Damit ist klar, daß die Enol-Ether-Funktion unter den angegebenen Bedingungen nicht reduziert worden ist.4 shows the partial structure of Demethyl-AB-1. Catalytic reduction of AB-1 for 3 h with Pd / BaS0 4 at 2.5 atm H 2 provides a product which, according to high-resolution spectroscopy, has the empirical formula C 25 H 39 N 3 O 3 S 2 , i.e. six hydrogen compared to AB-1 -Atoms has more. The 1 H-NMR spectrum (Table 7, H 2 -AB-1 shows the enol ether function unchanged. The fragment spectrum -ion = M + -C 6 H 10 NO 2 assigned to the enol ether also occurs in the mass spectrum it is clear that the enol ether function has not been reduced under the specified conditions.
Ozonolyse bei -80°C in Methanol lieferte nach oxidativer Aufarbeitung mit Ameisensäure und H202 eine UV-aktive Substanz, die durch chroma - tographisehe Reinigung an Kieselgel kristallin gewonnen werden konnte. Das hochaufgelöste Massenspektrum zeigte eine Summenformel von C10H8N2O3S2 an. Interpretation der Spektren führte zu der in Fig.5 angegebenen Struktur des Saramycetinsäuremethylester. In einer Un - abhängigen Synthese nach dem Schema in Fig.6 konnte der bisher nicht synthetisierte Ester ebenfalls kristallin erhalten werden. Er war in den spektroskopischen und chromatographischen Eigenschaften identisch mit dem aus der Ozonolyse von AB-1 erhaltenen Ester. Die H-NMR Daten sind in Tabelle 8 wiedergegeben.Ozonolysis at -80 ° C in methanol, after oxidative processing with formic acid and H 2 0 2, gave a UV-active substance which could be obtained in crystalline form by chromatographic purification on silica gel. The high-resolution mass spectrum indicated a sum formula of C 10 H 8 N 2 O 3 S 2 . Interpretation of the spectra led to the structure of the saramycetic acid methyl ester shown in FIG. 5. In an independent synthesis according to the scheme in FIG. 6, the ester which had not previously been synthesized could also be obtained in crystalline form. It was identical in spectroscopic and chromatographic properties to the ester obtained from ozonolysis of AB-1. The H-NMR data are shown in Table 8.
Anmerkung: AB-Mx f16-1 = AB-1 - erfindungsgemaßer Stoff derNote: AB-Mx f16-1 = AB-1 - substance of the invention
Bummenformel C25H33N3O3S2 Boom formula C 25 H 33 N 3 O 3 S 2
TT
Fußnoten:Footnotes:
1) Aus Spektren-Analysen1) From spectrum analysis
2) sp=Septett, q= Quartett, d=dublett und s=Singulett2) sp = septet, q = quartet, d = doublet and s = singlet
3) Aus einem 270 MHz-Spektrum.3) From a 270 MHz spectrum.
4) Einstrahlen bewirkt Verschärfung der Resonanzlinie bei 3.576 ppm 4) Irradiation causes the resonance line to tighten at 3,576 ppm
Fußnoten:Footnotes:
1) Symbole wie in Tabelle 2 und quin=Quintett, m= Multiplett und (1/2 Zahl)= Peak-Breite in Hz bei halber Höhe des Signals1) Symbols as in Table 2 and quin = quintet, m = multiplet and (1/2 number) = peak width in Hz at half the height of the signal
2) Korrelation zwischen 13C-Verschiebungen und direkt gebundenen H-Atomen2) Correlation between 13C shifts and directly bound H atoms
3) Die Reihenfolge dieser Signale ist auch bestimmt durch die Off-Resonanz3) The order of these signals is also determined by the off-resonance
Effekte der selektiven Dekopplungs-Experimente. Effects of selective decoupling experiments.
Fußnote:Footnote:
1) Die 13 C chemischen Verschiebungen sind durch Kreuz- Korrelation mit dem1) The 13 C chemical shifts are cross-correlated with the
H-NMR Spektrum zugeordnet worden. H-NMR spectrum has been assigned.
l3 l 3
Fußnoten:Footnotes:
1) Die Kopplungsmuster sind ähnlich wie in AB-11) The coupling patterns are similar to AB-1
2) Siehe Fußnote 2) in Tabelle 2 2) See footnote 2) in Table 2
TT
Fußnoten:Footnotes:
1) Siehe Fußnote 1) Tabel le 31) See footnote 1) table 3
2) Nach Schütteln mit D2O verschwindet dieses Signal 2) After shaking with D 2 O, this signal disappears
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