BE511759A - - Google Patents

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BE511759A
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A DES COMPOSITIONS CHIMIQUES ET AUX PROCEDES 
DE PREPARATION DE CES COMPOSITIONS. 



   La présente invention se rapporte aux procédés de préparation de composés nouveaux présentant des propriétés antibiotiques. 



   La présente invention vise un nouveau procédé d'obtention d'une composition antibiotique améliorée se composant d'érythromycine et de ses sels d'addition acides. 



   La présente invention vise également un procédé de préparation d'érythromycine qui consiste à cultiver une variété de Streptomyces erythreus produisant de   l'érythromycine   dans un bouillon de culture contenant des sour- ces assimilables d'hydrate de carbone, d'azote et de sels inorganiques jus- qu'à ce qu'une activité antibiotique appréciable soit- produite par cet orga- nisme dans le bouillon de culture, et à récupérer   l'érythromycine   provenant de ce bouillon de culture. 



   -En ce qui concerne la   préparàtion   des nouveaux composés objet de la présente invention, celle-ci à trait à la préparation d'une base azotée que l'on appelle arbitrairement "érythromycine" et des sels d'addition acides de cette base. Ces derniers comprennent un composé que, pour plus de commodité, on appellera ici "complexe   d'érythromycine"   un sel d'addition acide seccompo- sant d'érythromycine et d'un acide organique non   identifié.   



   L'érythromycine et ses sels d'addition acides sont caractérisés par un spectre antibactérien étendu. Ils possèdent une activité antibiotique contre de nombreux microorganismes, qui prennent ou ne prennent pas le gram. 



  Une autre propriété antibiotique importante des composés est léur faculté d'inhiber la croissance et le développement de certains des corps du type Rickettsia et des grands virus, par exemple le typhus épidémique et la ménin- go-pneumonite, et d'inhiber   efficacement   la croissance et le développement de certains spirochèteso Les propriétés antibiotiques des composés ainsi que leurs faibles toxicités les rendent de grande utilité en tant qu'agents thérapeutiques dans le traitement de nombreuses maladies 
L'activité antibiotique de   l'érythromycine   contre des organis- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 mes représentatifs est donnée dans le tableau Sa On a déterminé   les'activi-   tés antibiotiques soit par des essais connus aux Etats-Unis d'Amérique sous le nom de 

    "streak-dilution"   et   de"broth-dilution".   Dans le premier essai, on étalait les organismes d'essais sur une série de plaques d'agar-agar con- tenant des concentrations variées de l'antibiotique pour déterminer la con- centration minimum en érythromycine en meg. (microgrammes) par cm3 de substrat qui inhibait la croissance pendant une période de 40 heures. Dans le der- nier essai, les organismes d'essai se sont développés dans un bouillon nutri- 
 EMI2.1 
 tif contenant des quantités variées d'érythrom,ycine.

   La présence d'environ 10% de sérum de cheval dans le bouillon n'a pas d'effet notable sur l'acti- vité antibactérienne de l'antibiotiques   Dans le tableau, les lettres (ag) et (bd) suivent la concen-   tration inhibitrice correspondent aux procédés d'essai (respectivement essai par dilution dans l'agar-agar et essai par dilution dans un bouillon de cul- ture) que l'on a utilisés. Les sels   d'érythromycine   possèdent des activités antibiotiques correspondant aux valeurs données dans le tableau, en tenant compte des poids moléculaires accrus des sels. 



   TABLEAU I. 
 EMI2.2 
 
<tb> 



  Organisme <SEP> d'essai <SEP> Concentration <SEP> inhibitrice
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯ <SEP> mcg/cm3
<tb> 
 
 EMI2.3 
 Microcoocus p-vogenes var. aureus 0, $ ( ag) 
 EMI2.4 
 
<tb> Micrococcus <SEP> pyogenes <SEP> var. <SEP> aureus <SEP> 0,4 <SEP> ( <SEP> ag) <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> (résistant <SEP> à <SEP> la <SEP> pénicilline)
<tb> 
 
 EMI2.5 
 Microcossus pvpgenes var. avreus 0,8 (ag) Micrococcus 1 op:enes var* aureus 0,8 (ag) 
 EMI2.6 
 
<tb> (résistant <SEP> à <SEP> la <SEP> streptomycine)
<tb> 
 
 EMI2.7 
 Listeria monogztogenes 0,31 (bd) 
 EMI2.8 
 
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 0,2 <SEP> (ag)
<tb> Vibrio <SEP> cholera <SEP> 0,63 <SEP> (bd)
<tb> 
 
 EMI2.9 
 Rvcobacterium sp.

   (607) 6,2 (ag) Rvcrobacterium phlei 0,8 (ag) Hemophilus¯,pertussis. 0,31 (bd) Mycobacterium avium 1,6 (ag) Mvcobagteriwu smeronatis 6,2 ¯ (ag) Klebsiella pneumoniae 6,2 (ag) 
 EMI2.10 
 
<tb> Brucella <SEP> melitensis <SEP> 1,56 <SEP> (bd)
<tb> 
<tb> Brucella <SEP> suis <SEP> 1,56 <SEP> (bd)
<tb> 
<tb> Neisseria <SEP> intracellularis <SEP> 5,0 <SEP> (bd)
<tb> 
 
 EMI2.11 
 Diploegoeus PDeumoniB.!3 0,02 (bd) 
 EMI2.12 
 
<tb> (Variété <SEP> sensible <SEP> aux <SEP> sulfamides)
<tb> 
<tb> Streptococcus <SEP> pyogenes <SEP> 0,02 <SEP> (bd)
<tb> 
<tb> Hemophilus <SEP> influenzae, <SEP> 1,25 <SEP> (bd)
<tb> 
<tb> Streptococcus <SEP> viridans <SEP> 0,16 <SEP> (bd)
<tb> 
 
 EMI2.13 
 02=ebacterium dip,hteriae 0,02 (bd) 
 EMI2.14 
 
<tb> Vibrio <SEP> comma <SEP> 6,25 <SEP> (bd)
<tb> 
 
En ce qui concerne les nouveaux procédés objet de la présen- te invention,

   celle-ci englobe des procédés de fermentation comportant la 
 EMI2.15 
 croissance d'un actinomvcète dans un bouillon de culture contenant des sources assimilables d'hydrate de carbone, d'azote et de sels minéraux . 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 



  L'actynomyoète utilisé dans les procédés de fermentation objet de la présente invention appartient au genre Streptomyces de l'ordre des Ac.tinvçetales,, conformément à la classification établie dans l'ouvrage f'Bergev's Manual'of Determinative Bacteriology" (6ème Edition), page 938. 



  Par ses caractéristiques morphologiques, l'organisme apparaît être étroite- ment apparenté à un actinomycète décrit par Waksman sous le nom d'"Actine- 
 EMI3.2 
 myes 16111 %Soil Science 8 71-214 (1919) 7 et qu'il a désigné plus tard sous le nom de Strelptg=ces e=threus-. Ainsi qu'on va l'exposer ci-a- près, il existe certaines différences entre les propriétés culturales de l'or- ganisme décrit par Waksman et celles du nouveau microorganisme isolé objet de la présente invention, de sorte qu'il existe un certain doute quant à l'i- dentification convenable du microorganisme isolé. Toutefois, la demanderesse a classé provisoirement le microorganisme isolé objet de la présente invention 
 EMI3.3 
 comme étant une variété de SttBptomyces erythreus et, en conséquence,a appelé l'organisme Stre]2t=c e s er vthreus, souche M5m12559. 



   On isole les microorganismes d'un échantillon de sol de l'Iloilo City, Iloilo, Iles Philippines; le procédé d'isolement étant le suivant : on met un échantillon du sol en suspension dans de l'eau distillée stérile, on dilue fortement la suspension et on dépose un petit échantillon sur de l'agar- agar nutritif. On laisse incuber la plaque à environ 30 C pendant une se- maine. On élimine les colonies minuscules, dures, éparpillées de Streptomy- ces   erythreus,   avec une boucle de platine et on les utilise pour inoculer des plaques d'agar-agar pour obtenir de plus grandes quantités de l'organisme. 



   On va décrire la présente invention en se référant en particu- lier à la variété précitée de l'organisme mentionné ci-dessus, mais il est bien entendu que les procédés de fermentation objet de la présente invention non seulement englobent l'utilisation de   Streptomyces   erythreus, souche M5- 
 EMI3.4 
 12559, mais également celle d'autres variétés de Streptornxces erythreus produisant de l'érythromycine, ces variétés étant facilement obtenues et iso- lées par des procédés couramment appliqués pour l'isolement et la modifica- tion des variétés, procédés qui comprennent la sélection des organismes cul- tivés et l'exposition des organismes à des agents modificateurs tels que les rayons X, la lumière ultraviolette et des agents chimiques, par exemple la moutarde azotée.

   Des exemples, donnés à titre indicatif, d'autres variétés 
 EMI3.5 
 produisant -de l'érythromycine sont le Stre1:1tomyces erythreus, souches M5- i464k M5-14642 et M5-146430 
On peut se procurer des échantillons de ces organismes aux La- boratoires de Recherches de la Société ELI LILLY and COMPANY, à Indianapolis, Indiana (Etats-Unis   d'Amérique) .   
 EMI3.6 
 



  Le streDtonvces erythreus, souche M5-12559 est caractérisé par les nombreux essais physiques, culturaux et physiologiques exposés dans les paragraphes suivants. On utilise le système de Ridgway, Color Standards and Nomenclature (1912), pour la   désignation   de la plupart des couleurs et, lors- qu'on utilise ce système, la lettre initiale de la couleur est une majuscule. 
 EMI3.7 
 Lorsqu'il croît sur un bouillon d'agar-agar, le Streutoyces e-   rythreus,   souche   M5-12559,   forme un mycélium branchu dont les spores en série sont disposées en chaînes droites ou irrégulièrement enroulées mais, en général, ne sont pas disposées suivant une organisation distincte en spirale. 



  La croissance est typiquement lente, réduite et va de faibles quantités à des quantités modérées sur la plupart des milieux, l'abondance relative de croissance végétative et en série variant avec le milieu nutritif utilisé. 



   Sur un simple milieu d'agar-agar synthétique, le mycélium végé- tatif est rare et plato Le mycélium aérien est poudreux, blanc et est pré- sent en quantité modérée. Lorsque la culture mûrit, la partie aérienne de- vient d'une couleur rose pâle. Un pigment soluble roux-lie de vin se forme et fonce au fur et à mesure que la culture vieillit. 



   Lorsqu'on cultive l'organisme sur des milieux d'agar-agar con- tenant des sources complexes d'azote, le mycélium végétatif est relativement plus abondant que la partie aérienne. La croissance végétative est typique- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 ment élevée et a une tendance à pénétrer dans   l'agar-agar.   Dans de telles cultures, le mycélium aérien est en général épars et blanc. En plus du pig- ment soluble roux-lie de vin, il se produit un pigment brun sur de nombreux milieux complexes. 



   L'organisme est physiologiquement très actif. L'amidon et la gélatine sont facilement hydrolysés bien que la caséine dans des cultures au   "lait   de tournesol" ne soit pas attaquée. On utilise couramment la plupart des sources de carbone communes pour la croissance. Des températures d'en - viron 30 à 37 C paraissent être les meilleures pour la croissance et la sporulation. 



   MORPHOLOGIE MICROSCOPIQUE. 



   On donne ci-dessous la morphologie du streptomyces   erythreus,   souche M5-12559, une fois qu'il s'est développé sur   -de   l'agar-agar synthéti- que et de   l'agar-agar   contenant du malate de calcium : Agar-agar synthétique : 
Il existe un mycélium aérien qui se ramifie d'une manière modé- rée avec des spores sur conidiophores en chapelets courts, rectilignes ou ir- régulièrement enroulés et courbés, mais rion du genre spirale typique. Les spores sont ovoides et leurs dimensions sont comprises entre environ 0,5 x 0,8   et environ   0,8   x 1,0  . La réaction de coloration au gram est posi- tive. 



  Agar-agar au   malate de   calcium. 



   La morphologie microscopique observée est la même que celle qu'on assure lorsqu'on cultive l'organisme sur de l'agar-agar synthétique, excepté que les chapelets de spores sont considérablement plus crochus et enroulés, mais non en spirales régulières. 



     CARACTERISTIQUES   CULTURALES. 



   Les caractéristiques culturales de l'organisme dans un certain nombre de milieux courants sont données dans les paragraphes suivants : Agar-agar synthétique. 



    Développement végétatif modéré ; couleur crème et s'assom-   brissant sous l'effet de la couleur intense du pigment soluble ; croissance réduite du mycélium aérien blanc qui assure un reflet pâle fauve lie de vin au fur et à mesure que la culture mûrit; sporulation modérée observée au mi- croscope ; production de pigment soluble plus prononcée que sur d'autres mi- lieux, ce pigment étant roux lie de vin dans les jeunes cultures et devenant brun lie de vin foncé ou presque noir après une longue incubation ;   de 4-6 mm. de diamètre avec des centres surélevés et des bords plats, ondu-   lés ; mycélium aérien mince, étalé, filamenteux. 



  Agar-agar au glucose et à l'asparagine. 



   Croissance végétative incolore, rare, avec croissance limitée de mycélium aérien de couleur blanche à cannelle rosée pâle formé seulement après longue incubation; sporulation éparse par observations microscopiques ;   pigment soluble de couleur saumon ocré clair ; de 2 à 3 mmo de dia-   mètre, irrégulièrement convexes avec bord complexe ou ondulé; surface lisse ou plissée, de texture poudreuse. 



  Agar-agar d'Emerson. 



   Bonne croissance végétative;envers couleur crème devenant brun camée après incubation de 14 jours et roux de foin après 28 jours ;   ce en couche mince de mycélium aérien blanc; pigment soluble couleur noisette    foncée ; colonies de 3 à 5 mm. de diamètre avec surface ridée et convolutée, centres surélevés ou affaissés et bords ondulés irréguliers; morphologie des colonies variables, certaines manquant de -mycélium aérien et d'autres étant recouvertes d'une croûte de spore poudreuse. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  Agar-agar au malate de   calcium.   



   Croissance végétative incolore, rare, avec quantité modérée'de mycélium aérien de couleur cannelle rosée pale; sporulation modérée par ob--   servation microscopique ; soluble roux lie de vin se fongant jusqu'au   brun armée après incubation prolongée ; colonies de 1 à 3 mm. de diamètre avec   centres surélevés et bords filamenteux ; de spores de surface de tex-   ture fine et poudreuse; hale microscopiquement granulaire de mycélium aérien très rare juste à l'extérieur de la' périphérie de la colonie. 



  Agar-agar au glucose. 



    Croissance végétative modérée ; couleur chamois olive fon-   cé dèvenant brun de   "Rood"   fauce ; mycélium aérien blanc en quantité modérée; pigment soluble de couleur brun de "Rood"   ressemblant   à celui formé sur l'à- gar-agar   d'Emerson,   mais moins foncé; colonies de 2 à 4 mm. de diamètre, su- rélevées, irrégulièrement convolutées avec bord ondulé ; surface poudreuse. 



  Agar-agar nutritif. 



   Mycélium végétatif rare ; envers couleur chamois; mycélium aérien blanc en quantité modérée; pas de pigment soluble; colonies petites, réduites 2 à 3 mm. de diamètre, irrégulièrement convexes avec bord complet et surface poudreuse. Des colonies plus grandes ont souvent une dépression étoilée au centre. 



  Sur pomme de terre. 



   Mycélium végétatif abondant avec mycélium aérien abondant gris- beige et formation d'une partie supérieure presque noire fonçant progressi- vement pour devenir brun rougeâtre à la base. 



  Gélatine. 



   Croissance modérée de colonies blanches avec hydrolyse presque complète en 14 jours et complète en 20 jours à 25 Co, pigment soluble brun clair. 



  Bouillon au glucose. 



   Croissance de pellicule uniforme avec mycélium aérien modéré et blanc formé ultérieurement ; pigment soluble presque ocre rouge. 



  Bouillon nutritif. 



   Croissance médiocre, sous forme de quelques colonies éparses, certaines avec mycélium aérien blanc; faible quantité de sédiment perlé et aucun pigment soluble. 



  Bouillon à la tyrosine. 



   Croissance médiocre, floconneux ; submergé avec trace de mycélium de surface perlée et aucun pigment soluble. 



   CARACTERISTIQUES PHYSIOLOGIQUES. 



  "Lait de   tournesol"   
Dans du "lait de tournesol" à 30 C, la croissance est médiocre et se produit sous forme d'anneau sur la paroi du tube. Il ne se produit aucune hydrolyse ou peptonisation, mais un lent développement d'une réaction alcaline (14jours). 



   A   37 Ci   la croissance est similaire à celle qui a lieu à 30 C, mais la croissance et les changements sont moins prononcés. 



  Agar à l'amidon. 



   L'amidon est fortement hydrolyse. 



  Cellulose   (bandes   de papier filtre) 
Il n'y a aucune croissance avec des ions d'ammonium ou des ions nitrate comme sources d'azote. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



   Les essais suivants dans lesquels on utilise du carbone et de l'azote furent effectués conformément au procédé décrit par Pridham et Gottlieb; J. Bacteriology, 56, 107-114 (1948). 



  Utilisation de sources de carbone pour la croissance. a) Les substrats couramment utilisés comprennent les suivants : 
1   (+)   arabinose -d   (+)   raffinose amidon 
1 (+) rhamnose inuline acétate de sodium d (-) fructose mannitol citrate de sodium d (+) galactose d   (-) sorbitol   malate de sodium d (-) glucose i (-) inositol succinate de sodium d (+) maltose dextrine asparagine sucrose b) Les substrats médiocrement utilisés comprennent : d (+) gylose et- salicine. 



   Il semble qu'on n'utilise que peu ou même pas du tout de d (+) lactose, de dulcitol, de formate de sodium ou de tartrate de sodium. a) Les substrats couramment utilisés   comprennent :   du sulfate d'ammonium et du nitrate d'ammonium. b) On n'utilise pas de nitrite de sodium. 



   Il est bien entendu que les essais ci-dessus pour l'utilisation de sources d'énergie sont effectués sous des conditions de croissance spécia- les et que le fait que l'actinomycète n'utilise pas certaines sources d'éner- gie dans des conditions d'essai n'interdit pas leur utilisation dans des conditions différentes. 



   Le tableau II mentionne certaines différences entre l'Actinomy- 
 EMI6.1 
 ces 161 décrit par Waksman et le StreDtomvces¯¯ethteus, douche M57-12559. 



  TABLEAU II. 
 EMI6.2 
 Milieu Souche M ï2 Act.nom ces 161 
 EMI6.3 
 
<tb> Morphologie <SEP> Microscopique
<tb> 
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> spores <SEP> modéré <SEP> Nombreuses <SEP> spirales <SEP> ouver-
<tb> 
<tb> sur <SEP> conidiophores <SEP> en <SEP> tes
<tb> 
<tb> chapelets <SEP> courts, <SEP> droits
<tb> 
<tb> ou <SEP> irrégulièrement <SEP> cour-
<tb> 
<tb> bés <SEP> et <SEP> enroulés, <SEP> non <SEP> en
<tb> 
<tb> spirales <SEP> typiques <SEP> (14 <SEP> jours)
<tb> 
<tb> 
<tb> Caractéristiques <SEP> culturales
<tb> 
<tb> 
<tb> Agar-agar <SEP> Croissance <SEP> végétative <SEP> et <SEP> Croissance <SEP> végétative <SEP> éta-
<tb> 
<tb> synthétique <SEP> aérienne <SEP> :

   <SEP> modérée <SEP> à <SEP> bonne, <SEP> lée, <SEP> se <SEP> développant <SEP> pro-
<tb> 
<tb> Mycelium <SEP> aérien <SEP> blanc <SEP> de- <SEP> fondement <SEP> dans <SEP> le <SEP> milieu.
<tb> 
<tb> venant <SEP> partiellement <SEP> rosâ- <SEP> Mycélium <SEP> aérien <SEP> épais,
<tb> 
<tb> tre <SEP> lors <SEP> de <SEP> la <SEP> maturation;

   <SEP> plein, <SEP> blanc. <SEP> Pigment
<tb> 
<tb> gammes <SEP> de <SEP> couleur <SEP> apparais- <SEP> soluble <SEP> Pourpre <SEP> grenat
<tb> 
<tb> sant <SEP> depuis <SEP> fauve <SEP> lie <SEP> de <SEP> Pomme <SEP> tournant <SEP> plus <SEP> tard
<tb> 
<tb> vin <SEP> Pale <SEP> jusqu'à <SEP> Saumon <SEP> à <SEP> Bordeaux. <SEP> Par <SEP> trans-
<tb> 
<tb> Ocré <SEP> clair, <SEP> ferts <SEP> répétés, <SEP> le <SEP> pigment
<tb> 
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Roux <SEP> lie <SEP> devient <SEP> couleur <SEP> lie <SEP> de <SEP> vin.
<tb> 
<tb> de <SEP> vin <SEP> devenant <SEP> Brun <SEP> lie
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> vin <SEP> ou <SEP> presque <SEP> Noir
<tb> 
<tb> après <SEP> longue <SEP> incubation.
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 
<tb> 



  Gélatine <SEP> Pigment <SEP> soluble <SEP> brun <SEP> rare. <SEP> Aucun <SEP> pigment <SEP> soluble.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Agar-agar <SEP> au <SEP> malate <SEP> Pigment <SEP> soluble <SEP> Roux <SEP> lie <SEP> Aucun <SEP> pigment <SEP> soluble
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> calcium <SEP> de <SEP> vin <SEP> se <SEP> fonçant <SEP> jusqu'à
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Brun <SEP> Armée <SEP> après <SEP> longue
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> incubation.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  "Lait <SEP> de <SEP> tournesol" <SEP> Croissance <SEP> médiocre; <SEP> au- <SEP> Croissance <SEP> en <SEP> zones <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> cune <SEP> hydrolyse <SEP> ou <SEP> pepto- <SEP> surface <SEP> jaunâtré; <SEP> très
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> nisation. <SEP> Développement <SEP> lente <SEP> coagulation <SEP> (non
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> lent <SEP> de <SEP> la <SEP> réaction <SEP> alca- <SEP> complète <SEP> en <SEP> 50 <SEP> jours).
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> line.
<tb> 
 



   On peut développer, comme noté ci-dessus, le Streptomyces eryth- reus, souche M5-12559, dans un milieu de culture pour obtenir un agent anti- biotique efficace. Le milieu de culture peut être n'importe lequel d'un certain nombre de milieux de culture car, ainsi qu'il ressort des essais d'u- tilisation décrits ci-dessus, l'organisme est susceptible d'utiliser de nom- breuses sources d'énergie. Toutefois, en vue de l'économie de la production, du rendement maximum d'antibiotique et de la facilité d'isolement de   l'éryth-   romycine, certains bouillons de.culture sont préférables. Ainsi, par exem- ple, les sources présentement préférées de   l'hydrate   de carboné présent dans le bouillon de culture sont m'amidon et le glucose.

   On peut utiliser égale- ment d'autres sources telles que le sucrose, la dextrine, les mélasses, etc... 



  Les sources d'azote préférées sont le produit dénommé "corm steep liquor" (liqueur de trempage dans une   eau'sulfureuse   de grains de   mais);   la farine de soja et des produits de distillation solubles, mais d'autres sources uti- lisables comprennent la caséine, les mélanges amino acides, les peptones (à la fois de viande et de soja)etc. On peut également utiliser des sources d'azote inorganiques telles que des nitrates ou des sels d'ammonium. 



   Les sels inorganiques nutritifs qu'on incorpore dans le milieu- comprennent les sels habituels susceptibles de produire des ions, sodium, po- tassium, calcium, chlore phosphate, sulfate ; etc. 



   Il est nécessaire, pour la croissance et le développement d'au- tres micro-organismes, que des traces d'éléments essentiels soient' également présentes dans le bouillon de culture pour faire croître l'actinomycète uti- lisé dans la présente invention. De telles traces d'éléments se présentent sous forme d'impuretés provenant de l'addition d'autres constituants du mi- lieu de culture. 



   En vue d'obtenir la croissance et le développement maxima du Streptomyces   erythreus,   souche M5-12559, on doit ajuster le pH du milieu de culture avant inoculation de l'organisme entre 6,0 et   7,5,   et, de préférence, on le règle à environ 6,5. On a observé que, pendant la période de croissan- ce de l'organisme et de production de l'antibiotique, le milieu devient pro- gressivement alcalin et son alcalinité peut atteindre un pH compris entre environ 7,2 et environ 8,5 ou davantage, le pH final dépendant, au moins en partie, du pH initial du milieu, des solutions tampons présentes dans le mi- lieu et du laps de temps pendant lequel on permet à l'organisme de croître. 



   Ainsi qu'on le préfère pour la production d'autres antibioti- ques en quantités massives, les conditions de culture aérobies en immersion constituent des conditions de choix pour la production de grandes quantités d'érythromycine. Pour la préparation de quantités limitées, on'peut uti',- liser un flacon agitateur et la culture en surface en bouteilles. En outre ainsi que cela est bien-connu, lorsque la croissance s'effectue dans de gran- des cuves, il est préférable d'utiliser la forme végétative de l'organisme pendant l'inoculation des cuves de production afin d'éviter un retard pro- noncé dans la production de l'antibiotique et l'utilisation inefficace résul- tante de l'équipement.

   En conséquence, il est désirable, d'abord de produi- re un inoculum végétatif de l'organisme en inoculant une quantité relative- ment faible de milieu de culture avec l'organisme sous forme de spores et, 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 après avoir obtenu un inoculum végétatif jeune et actif, de transférer asep- tiquement   l'inoculum   végétatif dans de grandes cuves. Le milieu-dans lequel on produit l'inoculum végétatif peut être le même milieu que celui utilisé pour la production de l'antibiotique ou un milieu différent. 



   Le streptomyces erythreus. souche M5-12559, se développe bien à des températures comprises entre environ 25 C et environ 37 Co La produc- tion antibiotique optimum semble se produire lorsqu'on maintient le bouillon de culture à environ   26-30 Co   
Comme à   l'accoutumée.,   lors de la production d'antibiotique par des procédés de culture en immersion, on injecte de l'air stérile dans le milieu de culture. Pour obtenir une croissance de l'organisme et une   prodûc-   tion efficaces de l'antibiotique, le volume d'air utilisé dans la production en cuve de l'érythromycine est, de préférence, supérieur à 0,1 volume d'air par minute et par volume de milieu de culture.

   On assure une croissance et une production de l'antibiotique plus efficaces lorsque le volume d'air uti- lisé est au moins de 0,4 volume d'air par minute et par volume de bouillon de culture. 



   On peut facilement suivre l'importance de la production de l'an- tibiotique et la concentration de l'activité antibiotique dans le milieu de culture'pendant la période de croissance du microorganisme, par des échantil- lons d'essai du bouillon¯de culture en déterminant leur activité antibiotique sur des organismes connus pour être sensibles à l'antibiotique, par exemple, le Staphylococcus aureus et le Mycobactérium tuberculosis. Pour de telles déterminations, il est avantageux d'utiliser l'essai qui consiste à diluer en série des échantillons de culture, à ajouter des parties des échantillons de culture, à ajouter des parties des échantillons dilués à l'agar-agar nutri- tif en fusion, à faire solidifier l'agar-agar dans une boite de Petri; à i- noculer la plaque avec une jeune culture de S.aureus ou de M.

   Tuberculosis et à déterminer quelle est la plus grande dilution du milieu de culture qui provoque la complète inhibition de la croissance de l'organisme sur l'agar- agar nutritif. 



   On peut également suivre la production de l'antibiotique par des processus d'essais   turbidimétriques   tels que ceux couramment utilisés lors de la production d'autres antibiotiques. 



   En général, le production maximum de l'antibiotique après ino- culation du bouillon de culture se produit en 2 à 5 jours environ lorsqu'on utilise une culture aérobie immergée et en 5 à 10 jours environ lorsqu'on utilise la culture en surface ou en flacons agitateurs. 



   Les composés antibiotiques objet de la présente invention peu- vent être récupérés du bouillon de culture par des techniques d'extraction ou d'adsorption.   On   préfère les premières pour la production industrielle étant donné qu'elles demandent moins de temps et sont moins coûteuses. 



  Pour l'extraction du composé antibiotique contenu dans le milieu de culture, on préfère'des solvants non miscibles à l'eau, polaires et organiques, tels que les alkyl esters d'acide gras; par exemple l'acétate d'éthyle et l'acé- tate d'amyle; les hydrocarbures chlorés, par exemple le chloroforme et lé bichlorure d'éthylène; des alcools avant une légère solubilité dans l'eau, par exemple le butanol et l'alcool amylique; des cétones présentant une légère solubilité dans l'eau,par exemple une   méthyl   amyl cétone et des éthers par exemple l'éther éthylique et l'éther dibutylique. On peut également uti- liser d'autres solvants de nature similaire. 



   Pour obtenir l'antibiotique sous sa forme brute, on peut évaporer jusqu'à siccité, de préférence, in vacuo, la matière antibiotique contenue dans l'extrait de solvant organique constitué par le bouillon du culture. 



  Dans une variante, on peut séparer la matière antibiotique du bouillon de culture en mettant le bouillon filtré en contact avec un agent absorbant. 



  On peut également utiliser efficacement des agents absorbants en vue de la purification par chromatographie d'adsorption en utilisant des absorbants 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 tels que de l'alumine activée, du gel de silice, du silicate de magnésium et d'aluminium, etc.. On réalise facilement l'élution de   l'antibiotique   hors de l'adsorbant en utilisant un solvant organique polaire dans lequél le composé antibiotique est soluble. Le charbon activé n'est pas particuliè- rement bien indiqué pour être utilisé dans une colonne chromatographique étant donné que le charbon adsorbe fortement l'antibiotique de sorte que la matière adsorbée n'est éluée qu'avec difficulté.

   Toutefois, on peut'utiliser avec succès le charbon activé pour adsorber directement l'antibiotique du bouillon de culture si le charbon est enduit préalablement d'un agent, par exemple de l'acide acétique dans le but de diminuer l'affinité de liaison du charbon pour l'antibiotique. 



   Lorsqu'on utilise un procédé d'extraction seul pour récupérer l'antibiotique, un procédé appropriée de récupération de   l'antibiotique   à' partir du solvant d'extraction comporte l'évaporation du solvant jusqu'à un volume relativement faible et la précipitation de l'antibiotique du solvant par l'addition d'un solvant miscible dans lequel l'antibiotique a une légère 
 EMI9.1 
 solubilité. Larmatière antibiotique qui précipite à l'état brut, mais solide, et parfois même sous la forme cristalline, est alors purifiée à nouveau par recristallisation à partir d'un ou de plusieurs solvants ou mélanges de ceux- ci. Des solvants appropriés pour la recristallisation sont l'acétone aqueux, le méthanol aqueux, etc. 
 EMI9.2 
 



  Une manière actuellement préférée pour isoler l'érythromyoine sous la forme de sa base consiste à rendre alcalin le bouillon de culture filtré jusqu'à un pH d'environ 9 à un pH d'environ 10, de préférence 9,5 et à extraire le bouillon ajusté avec un acétate d'alkyle, par exemple de l'acé- tate d'amyle. On extrait ensuite la base   d'érythromycine   qui se dissout 
 EMI9.3 
 dans l'acétate d-laiive dans de l'eau ajustée à un pH inférieur à 6,5, de pré- férence un pH d'environ 5. On réduit le volume de l'extrait aqueux, par exem- ple par évaporation in vacuo pour amorcer la précipitation et on le rend en- 
 EMI9.4 
 suite alcalin jusqu'à un pH d'environ 9,5 , après quoi la base-d'érvthromvei- ne se sépare sous la forme solide, habituellement cristalline.

   On isole la base par filtration ou centrifugation et on la purifie par recristallisation. 
 EMI9.5 
 



  On peut obtenir les sels acides d'addition de l'érvthromYcine en traitant une solution aqueuse de base d'érythromyoine avec un équivalent d'un acide et en évaporant la solution sous vide jusqu'à siccité. Dans une variante, on peut traiter une base d'érzthronvcine en solution dans un sol- vant organique avec l'acide ou sa solution et on peut précipiter directement le sel d'érythromvcine à partir de la solution. Lorsqu'on prépare des sels d'addition acides d'acides forts, on doit prendre soin, pendant l'addition de l'acide à l'antibiotique, d'éviter'des concentrations locales élevées de 
 EMI9.6 
 l'acide étant donné que l'érythromycine est relativement instable dans des solutions de pH faible.

   A titre d'exemples illustratifs des sels qu'on peut préparer, on peut citer le   chlorhydrate,   le sulfate, le citrate, le   mandéla-   te, l'oléate, le palmitate, le myristate, le stéarate et l'oxalate. On peut facilement préparer d'autres sels similaires grâce aux processus qu'on vient de mentionner. Pour l'utilisation thérapeutique, les sels choisis doivent évidemment être relativement non toxiques. 



   Quand le bouillon de culture est extrait ou traité avec un agent adsorbant ayant une alcalinité inférieure correspondant à un pH d'environ 9, le composé antibiotique isolé est généralement un complexe   d'érythromycine.   



  Le complexe montre les propriétés antibiotiques caractéristiques de la base 
 EMI9.7 
 d' éryi;1ir omy cine , mais présente uns solubilité dans l'eau grandement réduite et, en général, une solubilité plus faible dans les solvants organiques. 



  On peut obtenir la base   d'érythromycine   à partir du complexe en dissolvant ou en mettant en suspension le complexe dans l'eau en réglant le pH du mé- 
 EMI9.8 
 lange aqueux à environ 9,8 pour séparer la base d'érythromvcine du complexe et en procédant à l'extraction du mélange alcalin avec un solvant organique. 



  On isole la base   d'érythromycine   qui passe de l'eau dans le solvant organi- que et on la purifie par recristallisation. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



   La base qui est constituée par l'érythromycine possède les pro- priétés physiques et chimiques suivantes : 
L'érythromycine cristallise en aiguilles blanches qui fondent avec   ramollissement   préalable à environ   136-1400C.   sur un bloc Kôfler pour la micro-détermination du point de fusion. Elle est soluble à raison d'en- viron 2 mmg par cm3 d'eau et elle est très soluble dans l'alcool, l'acétone, le chloroforme,, l'acétonitrile et l'acétate d'éthyle. Elle est modérément soluble dans l'éther, le bichlorure d'éthylène et l'acétate d'amvle. 



   Un dosage potentiométrique dans une solution de   diméthylforma-   mide dans l'eau (en proportion de 2/1 en volume) révèle la présence d'un grou- pe susceptible d'être dosé de   pK [alpha]'   = 8,8. 



   Le poids moléculaire déterminé par les données du dosage semble être voisin de 725. 



   L'érythromycine cristallise à partir de l'acétone aqueuse sous forme d'aiguilles et de tiges courtes avant un allongement positif et une extinction parallèle. Des échantillons de cristaux séchés à la température ambiante sous vide sur du pentoxyde de phosphore montrent les indices de ré- fraction suivants dans la lumière monochromatique du sodium à 27 C. n1 = 1,452 n2 = 1,473 
La rotation spécifique d'un échantillon séché à la température ambiante sous vide sur du pentoxyde phosphoré pendant 4 heures s'écrit comme suit :    [[alpha]] 25=78  D   c = 1.99% (poids volume) dans l'éthanol. 



   Une moyenne de plusieurs analyses élémentaires d'échantillons qui, avant analyse, ont été séchés à 60 C sous vide 'pendant 3 heures sur du   pentoxvde   de phosphore donne les valeurs suivantes : 
 EMI10.1 
 
<tb> Carbone <SEP> 60,40 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Hydrogène <SEP> 9, <SEP> 26 <SEP> %
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 2,07 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> 28,27 <SEP> % <SEP> 
<tb> (par <SEP> différence)
<tb> 
 
Un échantillon de matière dissous à une concentration d'environ   3,14%   dans le chloroforme (poids volume) donne les bandes visibles suivantes dans un spectre infra-rouge sur la gamme de 2.4  à 12.0  :

   2.82, 3.32, 5. 77, 5.91, 6.86, 7.13, 7.25,   7042,     7.78,   8.02, 8.54, 8.98, 9.16, 9.32, 9.49, 9.86,   10.23,   10.42, 1009,   11.17,     11055   et   Il.9.   



   Un diagramme de diffraction aux rayons X du produit en poudre utilisant une radiation'de chrome non filtrée et une valeur de longueur d'on- de de 2.2896 A pour le calcul des espaces interplanaires donne les valeurs suivantes : 
 EMI10.2 
 
<tb> "d" <SEP> (Espacement <SEP> interplanaire) <SEP> 1/11 <SEP> (Intensité <SEP> relative)
<tb> 
<tb> 
<tb> 14,5 <SEP> 0.63
<tb> 
<tb> 13.3 <SEP> 1.00
<tb> 
<tb> 
<tb> 10.9 <SEP> 0.06
<tb> 
<tb> 
<tb> 9.9 <SEP> 0.38
<tb> 
<tb> 
<tb> 8.65 <SEP> 0.25
<tb> 
<tb> 
<tb> 7.70 <SEP> 0.38
<tb> 
<tb> 
<tb> 7.10 <SEP> 0.13
<tb> 
<tb> 
<tb> 6.65 <SEP> 0.13
<tb> 
<tb> 
<tb> 5.80 <SEP> 0025
<tb> 
<tb> 
<tb> 4.95 <SEP> 0.13
<tb> 
<tb> 4.65 <SEP> 0.06
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
Le spectre d'absorption dans l'ultra-violet est caractérisé par un seul   sommet large de faible intensité avant un maximum de 280 m   pour un pH de 6,3,

  # (l'extinction molaire) étant d'environ 50.   



   Quand on la recristallise dans l'éther de pétrole ou dans un mé- lange d'eau et d'acétone,   l'érythromycine   donne de fines aiguilles cristal- lisées suivant le système hexagonal. 



   Le chlorhydrate   d'érythromycine   possède les =propriétés physiques et chimiques suivantes : 
Il cristallise dans des solvants aqueux sous forme d'aiguilles blanches qui fondent à environ 170-173 C sur un bloc Kôfler pour la micro- détermination du point de fusion. Il est très soluble dans l'eau et les al- cools inférieurs et il est   légérement   soluble dans l'acétate d'éthyle. Il n'est que très légèrement soluble dans des solvants tels que l'éther, l'acé- tate d'amyle, le chloroforme et des produits analogues'. 



   Une moyenne de plusieurs analyses élémentaires d'échantillons de chlorhydrate   d'érythromycine   qui, avant l'analyse, ont été séchés sous vide, à 78 C, pendant 3 heures, sur du   pentoxyde   de phosphore donne les valeurs suivantes : 
 EMI11.1 
 
<tb> Carbone <SEP> 58,74 <SEP> %
<tb> 
<tb> Hydrogène <SEP> 8,89 <SEP> %
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 1,89 <SEP> %
<tb> 
<tb> Chlore <SEP> 4,58 <SEP> %
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> (par <SEP> différence) <SEP> 25,90 <SEP> %
<tb> 
 
Un échantillon de chlorhydrate   d'érythromycine   digéré dans l'é- ther de pétrole donne les bandes visibles suivantes dans un spectre infra- rouge sur une gamme de 2,4   à 12,0   :   2,94.   3, 38. 5,79. 5,88. 6,85. 7,26. 



  7,43.7,78. 7,88. 8,01. 8,55.9,03. 9,24. 9,46. 9,92.  10,47.   Il,15. 11,5et 12,0. 



   On identifie le complexe de l'érythromycine au moyen des proprié- tés physiques et chimiques suivantes : 
Le complexe se cristallise sous la forme d'aiguilles blanches qui fondent à environ   82-83,   5 C (non corrigés) mesurés à l'aide d'un appareil à point de fusion Fisher-Johns. Il est tout à fait soluble dans l'acétone, les alcools inférieurs; le chloroforme et le dichlorure d'acétylène, mais il n'est que légèrement soluble dans les cétones supérieures et dans les éthers. 



   Un dosage potentiométrique de la base dans une solution de di- méthylformamide dans l'eau (parties en volume : 2:1) révèle la présence de groupes ionisables de   pkD[alpha]   7,6 et   pkD[alpha]'   8,4. 



   Le poids moléculaire tel qu'il est déterminé par les données de cristallographie aux rayons X en utilisant un échantillon séché à l'air à la température ambiante sous vide sur du pentoxyde de-phosphore est d'en- viron 1130. 



   L'indice de rotation spécifique d'un échantillon séché sous vi- de à la température ambiante sur du pentoxyde de phosphore est le suivant :   [[alpha]] 25  = -47  D   c = 2 % (poids volume) dans l'éthanol. 



   Une moyenne de plusieurs analyses élémentaires d'échantillons de complexes d'érythromycine qui, avant l'analyse ont   été sèches   pendant 12 heures à la température ambiante sous vide sur du pentoxyde de phosphore don- ne les valeurs suivantes.: 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 
 EMI12.1 
 
<tb> Carbone <SEP> 64,71 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Hydrogène <SEP> 10,23 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Azote <SEP> 1,35 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Oxygène
<tb> (calculée <SEP> par <SEP> différence <SEP> 23,71 <SEP> %
<tb> 
 
Un échantillon du complexe séché sous vide à la température am- biante et dissous à une concentration d'environ 5,53% dans le chloroforme   .(poids-volume)   donne les bandes visibles suivantes dans un spectre infra-rou- ge sur la gamme de 2,8   à 12,0   :

     2,85.     3,40.   3,49. 5,79.  6,25.     6,86.     7,14.   



    7,26.   7.44.   7,80.   8,05. 8.54. 8,98. 9,21.   9,49.   9,88.   10,18.     10,43.     Il,04.   



  11,16. 11,52 et 11,9. 



   Un diaphragme de diffraction aux rayons X du produit en poudre, en utilisant des radiations de chrome non filtré et une valeur de longueur- d'onde de 2,2896 A pour le calcul des espacements interplanaires, donne les valeurs suivantes : 
 EMI12.2 
 
<tb> "d" <SEP> (Espacement <SEP> interplanaire) <SEP> I/II <SEP> (Intensité <SEP> relative)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 21,2 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 19,0 <SEP> 1,00
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 16,7 <SEP> 0,03
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 15,3 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Il,0 <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10,4 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 10,1 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 9,53 <SEP> 0,11
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8,25 <SEP> 0,08
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7,86 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7,57 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 7,18 <SEP> 0,

  13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,92 <SEP> 0,13
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,56 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,30 <SEP> 0,03
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,20 <SEP> 0,21
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,89 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,65 <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,36 <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,17 <SEP> 0,11
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,00 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,86 <SEP> 0,21
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,74 <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,69 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,52 <SEP> 0,05
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,42 <SEP> 0,21
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,28 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,11 <SEP> 0,08
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 4,01 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,87 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,

  77 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,71 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,58 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,45 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,28 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,19 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 3,la <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,73 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,63 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,59 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,52 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,49 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 2,34 <SEP> tf
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> z34 <SEP> (tf <SEP> signifie <SEP> très <SEP> faible)-tif
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
Le spectre d'absorption dans l'ultra-violet d'une solution dans l'éthanol du complexe montre un maximum à 274 m   
1 % 
E   = 1,07   
1 cm. 



   Quand on le recristallise dans l'éther de pétrole ou dans un mélange d'eau et d'acétone, le complexe donne des aiguillés fines cristalli- sées suivant le système hexagonal qui montrent une extinction parallèle et un allongement positif, l'allongement étant parallèle à l'axe c. A 25 C dans la lumière monochromatique du sodium, les indices de réfaction des cristaux sont les suivants :   = 1,509    w = 1,499 
Le signe de double réfraction est positif. 



   Des solutions ou suspensions aqueuses des composés antibiotiques de cette invention sont modérément stables à la température ambiante dans la gamme des pH compris entre environ 5,0 à 8,5. Pour un pH se trouvant en dehors de la gamme précitée, l'activité antibiotique cesse bientôt de se ma- nifester. Des solutions acides encore plus fortes amènent une perte rapide de l'activité antibiotique et des solutions plus basiques entraînent''une perte aussi sûre quoi que moins rapide. La stabilité maximum des solutions des com- posés antibiotiques est obtenue lorsque le pH des solutions se maintient en- tre 6 et 8. 



     L'érythromycine   et ses sels contiennent généralement des quanti- tés d'eau quand on les cristallise dans des solvants contenant de l'eau et ils peuvent contenir des quantités d'alcools ou d'autres solvants similaires quand on les cristallise dans des solutions qui en contiennent. La quantité. d'eau ou d'autre solvant présente semble dépendre, au moins en partie, des conditions dans lesquelles la cristallisation se produit et du degré de sé-- chage auquel la matière est soumise et elle peut varier d'un faible pourcen- tage jusqu'à un pourcentage élevéo 
On comprendra mieux l'invention à la lecture des exemples donnés ci-après à titre illustratif seulement. 



   EXEMPLE 1. 
 EMI13.1 
 



  Préparation de l' érr5jtthromycine : 
On prépare un bouillon d'inoculum dont la composition est la suivante : 
 EMI13.2 
 
<tb> Amidon <SEP> 14,500 <SEP> kg
<tb> 
<tb> Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 14,500 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Matières'solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> trempage <SEP> des <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 4,500 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 4,500 <SEP> kg.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 2,700 <SEP> kg.
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 945 <SEP> litres
<tb> 
 
On place le bouillon dans une cuve en fer d'une capacité de 1323 litres et on le stérilise par chauffage sous pression à une température d'en- viron 120 Ce pendant 30 minutes. On refroidit le bouillon stérilisé et on l'ensemence aseptiquement avec des spores de Streptomyces   erythreus,   souche M5-12559. L'organisme se développe dans le bouillon à environ 26 C. pendant   45   heures. Pendant la période de croissance, on agite le bouillon et on l'aère au moyen   drair   stérilisé à raison d'environ 0,5 volume d'air par volume de bouillon de culture et par minute. 



   Dans une cuve en fer de   6048   litres, on introduit un bouillon de fermentation avant la composition suivante : 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 
 EMI14.1 
 
<tb> Amidon <SEP> 69,300 <SEP> kg.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 69,300 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> 
<tb> trempage <SEP> de <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 23,100 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 15 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 23,100 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 4.535 <SEP> litres
<tb> 
 
On stérilise le bouillon de culture en le chauffant-sous pression à environ   120 C.   pendant environ 30 minutes. On refroidit le bouillon et on ajoute de manière aseptique la culture d'inoculation ci-dessus. On laisse l'organisme se développer dans le bouillon pendant 4 jours à une température de 36 C.

   Pendant la période de croissance, on agitele bouillon et on y in- jecte de l'air stérile à raison d'environ 0,5 volume d'air par volume de bouillon et par minute. A la fin de la période de croissance, le bouillon montre une activité antibiotique équivalent à environ 150 mcg.   d'érythromyoi-   ne par cm3 de bouillon. On règle le pH du bouillon de culture (environ un volume de   4160   litres) à 9,5 avec   40%   de solution de soude caustique et on le filtre pour éliminer le mycelium, la filtration étant aidée au moyen de 3 % de "Hyflo Super-Cel" (un produit favorisant la filtration vendu par la Sté Johns Manville Company). On extrait le filtrat clair au moyen d'acétate d'amyle dans un récipient d'extraction de Podbielniak en utilisant 1 volume d'acétate d'amyle pour 6 volumes de bouillon clarifié.

   On extrait à son tour l'extrait d'acétate d'amyle en discontinu avec de l'eau portée à un pH d'en- viron 5 par addition d'acide sulfurique. On procède à deux extractions, la première avec 1/2 volume et la seconde avec 1/4 volume d'eau portée à un pH de 5 avec de l'acide sulfurique. On combine les extraits aqueux et on ajus- te leur pH à 8,0 avec de la soude caustique en solution. On concentre la solution alcaline sous vide pour l'amener à un volume d'environ 113 litres, puis on ajoute le pH de la solution à 9,5 en ajoutant de la soude caustique aqueuse et on laisse reposer.   L'érythromycine   se sépare sous forme d'une matière cristalline. On sépare les cristaux par filtration, on ajuste le pH de la liqueur mère à 8 environ en ajoutant de l'acide sulfurique dilué et on concentre sous vide jusqu'à un volume d'environ 76 litres.

   On règle . le pH de la solution à environ 9,5 et on laisse reposer, après quoi une quan- tité supplémentaire d'érythromycine se sépare sous la forme de cristaux. 



  La quantité totale d'érythromycine obtenue est d'environ 256 gr. 



   On purifie l'érythromycine par plusieurs recristallisations dans l'acétone aqueuse (mélange dans une proportion de 2 :   1).EXEMPLE 2.   



   Préparation du chlorhydrate   d'érythromycineo   
On met en suspension 1   gr.   d'érythromycine dans 10 cm3 d'eau et on ajoute de l'acide chlorhydrique dilué pour amener le pH du mélange à   6,5.   On concentre la solution aqueuse sous vide jusqu'à environ   1/10    de son volume initial et on la refroidit dans un réfrigérateur, après quoi le chlorhydrate d'érythromycine précipite sous forme cristalline. Le chlorhy- drate est purifié par recristallisation dans un mélange d'éthanol et d'éther. 



   EXEMPLE 3. 



   Préparation du complexe d'érythromycine. 



   On prépare un bouillon d'inoculum avant la composition ¯ suivante.:. 
 EMI14.2 
 
<tb> 



  -Amidon <SEP> 13, <SEP> 600 <SEP> kg
<tb> 
<tb> Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 13,600 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> trempage <SEP> des <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 4,500 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 4,500 <SEP> kg.
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 
 EMI15.1 
 
<tb> 



  Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 2, <SEP> 700 <SEP> kg
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 945 <SEP> litres
<tb> 
 
Le bouillon contenu dans une cuve en fer de 1323 litres de capa- cité' est stérilisé par chauffage sous pression à une température d'environ 120 C pendant 30 minutes. On refroidit le bouillon stérilisé et on l'inocu- le dans des conditions aseptiques des spores   Streptomyces   erythreus, souche M5-12559. L'organisme se développe dans le bouillon à environ   26 Ce   pendant une période de 35 heures. Pendant la période de croissance, on agite le bouillon et on l'aère avec de l'air   stérile   en proportion d'environ un demi- volume de bouillon de culture par minute. A la fin de la période de crois- sance, on obtient une bonne croissance de l'organisme sous forme végétative. 



   Dans une cuve en fer de   6.048   litres, on place un milieu de fer- mentation ayant la composition suivante : 
 EMI15.2 
 
<tb> Glucose <SEP> 113.250 <SEP> kg
<tb> 
<tb> Amidon <SEP> 113.250 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 212,900 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Matières <SEP> solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> trempage <SEP> des <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 41,500 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Levure <SEP> de <SEP> bière <SEP> 22,650 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 9,060 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 22,650 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> 0,112 <SEP> kg
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 4.536 <SEP> litres
<tb> 
 
Le bouillon de culture est stérilisé par chauffage sous pres- sion de la même manière que pour le bouillon d'inoculum..

   On inocule ensuite dans des conditions aseptiques le bouillon de fermentation refroidi avec 472,50 litres du bouillon de culture d'inoculum végétatif décrit ci-dessus et l'organisme se développe dans le bouillon pendant 4 jours à une tempé- rature de 26 C. Pendant la période de croissance, on remue le mélange de croissance et on y fait passer de l'air stérile à raison de 0,5 volume d'air par volume de bouillon et par minute. A différents moments de   'la   période de croissance, on détermine la quantité d'antibiotique contenue dans le bouillon de culture par le procédé de dilution dans l'agar-agar jusqu'à ce que, à la fin de la période de croissance de 4 jours, la quan- tité d'antibiotique contenue dans le bouillon atteigne une activité équi- valent à environ 250 mcg d'érythromycine par cm3 de bouillon.

   Pendant la période de croissance, le pH du bouillon passe de sa valeur initiale de 6,2 à une valeur d'environ 8,0. On isole l'antibiotique du bouillon de culture sous forme de complexe d'érythromycine en procédant comme suit. : 
On filtre le bouillon de culture sur une presse de Sperry de 36" à l'aide de 3% du produit "Hyflo-Super-Cel". On dégraisse le filtrat en l'extrayant avec environ 400 litres d'éther de pétrole. On ajuste le pH du filtrat d'extraction à environ 8,5 en ajoutant une solution de soude caus- tique et on l'extrait avec deux fois 1000 litres d'éthyl acétate. On combi- ne les extraits d'éthyl acétate et on les évapore sous vide, ce qui donne environ 661 gr. d'un solide brun foncé.

   On triture la matière solide avec de l'éther de pétrole, ce qui permet d'obtenir-le complexe   d'érvthromycine   sous forme d'un solide couleur claire du tan. On'dissout le solide dans une quantité minimum d'éthanol et on ajoute de l'eau jusqu'à ce que la solution devienne trouble. On refroidit la solution trouble dans un réfrigérateur pendant environ 48 heures, ce qui permet d'obtenir le complexe sous forme de cristaux. On recristallise les cristaux bruts dans un mélange d'alcool et d'eau, comme on l'a décrit ci-dessus et on les recristallise deux fois dans l'acétone aqueux. 



   La matière afasi obtenue est un complexe d'érythromycine sen- 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 siblement pur qui fond à   82-83 C   environ. 



   EXEMPLE 4. 



   Préparation de complexe d'érythromycine en flacon agitateur. 



   On obtient une culture sporulée de Streptomyces erythreus, sou- che M5-12559 en faisant croître l'organisme sur une plaque   d'agar-agâr   nutri- tif, On récupère les spores sous forme d'une suspension aqueuse recouvrant la plaque avec une faible quantité d'eau et en raclant doucement les spores à la surface de la plaque. 



   On utilise environ 1 cm3 de la suspension de spores ainsi obte- nue pour inoculer dans des conditions stériles le milieu de culture stérili- sé suivant : 
 EMI16.1 
 
<tb> Glucose <SEP> 1,5 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 1,5 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Matières <SEP> solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> 
<tb> trempage <SEP> des <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,5 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,2 <SEP> gr. <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 100 <SEP> cm3
<tb> 
 
On laisse incuber le milieu de culture inoculé à environ 27 C. pendant environ   48   heures jusqu'à ce qu'on observe un bon développement végétatif. On divise le milieu de culture contenant le mycélium végétatif en 10 parties égales et on utilise   cellee-ci   pour inoculer dix fioles d'Er- lenmeyer de 1 litre, chacune de ces fioles contenant environ 200 cm3 de milieu de culture de fermentation stérilisé ayant la composition suivan- te : 
 EMI16.2 
 
<tb> Amidon <SEP> 30 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 



  Farine <SEP> de <SEP> soja <SEP> 30 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Matières <SEP> solides <SEP> provenant <SEP> du
<tb> 
<tb> trempage <SEP> des <SEP> grains <SEP> de <SEP> mais <SEP> 10 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 5 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 2 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 2 <SEP> litres <SEP> 
<tb> 
 
On place les fioles. contenant les milieux de culture inoculés dans une chambre d'incubation maintenue à une température d'environ 28 C et on secoue pendant environ 80-90 heures sur un appareil de secouage ayant une course de 50 mm et fonctionnant à raison de 114 aller et retour par minute. 



  De temps en temps, on soumet à l'essai des échantillons du milieu de culture en vue de connaître leur degré d'activité antibiotique. Quand le degré d'activité antibiotique atteint une valeur d'environ 200 mcg/cm3 de bouillon, on réunit les bouillons des fioles agitées et on les filtre pour éliminer le mycélium. 



   On récupère du bouillon le produit présentant l'activité anti- biotique sous la forme d'un complexe d'érythromycine en extrayant la bouil- lon deux fois avec des volumes égaux de butanol et en évaporant le butanol jusqu'à siccité sous vide. On purifie le complexe solide d'érythromycine qui reste comme résidu par plusieurs recristallisations dans l'acétone aqueux. 



   EXEMPLE 5 
Purification du complexe   d'érythromycine   par adsoption sur du charbon. 



   On traite 1 litre du bouillon de culture filtré obtenu par le procédé au flacon de   l'exemple   4 avec 2 gr de "Norit SG" (charbon activé) 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 traité par l'acide, prépare en agitant le charbon dans 5 fois son poids d'acide acétique à 5% pendant 15 minutes, on sépare le charbon par filtra- tion et on le lave avec 25 fois son poids d'eau (à sec). Le mélange bouil- lon-charbon est agité pendant environ 1/2 heure, on sépare le charbon pàr filtration et on lave avec 500 cm3 d'eau. On agite le charbon activé avec 500 cm3 de butanol pour éluer le complexe   d'érythromycine.   On filtre le mé- lange pour éliminer le charbon et on évapore de manière azéotropique jusqu'à siccité le filtrat de butanol qui contient le complexe.

   On purifie le ré- sidu de complexe   d'érythromycine   en le recristallisant dans de l'éthanol a- queux. 



   EXEMPLE 6. 



   Purification du complexe   d'érythromycine   par chromatographie. 



     L'érythromycine   brut tel qu'il est obtenu par extraction par l'a- cétate d'éthyle du bouillon de culture (de l'exemple 3) est dissous dans le benzène à raison d'environ 200 mg de complexe brut pour 5 cm3 de benzène. 



   On fait passer la solution de benzène sur une colonne de gel de silice, d'une dimension de 19,04 mm x 279 mm. On lave la colonne avec un mélange de 15 % de méthanol dans le benzène pour enlever une matière inac- tive de couleur brune. On élue le complexe de la colonne par un lavage au méthanol. On évapore l'éluat de méthanol jusqu'à siccité sous vide et on purifie le résidu du complexe   d'érythromycine   dont la pureté est supérieure à 90% par recristallisation dans l'acétone aqueux. 



   EXEMPLE 7. 



   Préparation de   l'érythromycine   dans des flacons agitateurs. 



   Un bouillon de culture présentant une activité antibiotique est obtenu conformément au procédé décrit dans l'exemple 4. Le produit présentant l'activité antibiotique du bouillon de culture est récupéré du bouillon sous forme d'érythromycine de la manière suivante : 
On alcalinise le bouillon en l'amenant à un pH d'environ 9,8 en ajoutant de la soude caustique et on procède à l'extraction avec 2 parties de   1/4   de volume d'acétate d'éthyle. Les extraits d'acétate d'éthyle combinés qui contiennent   l'érythromycine   sont extraits avec deux parties en volume égal d'eau acidifiée avec de l'acide sulfurique de manière à porter son pH à environ 5,0. On combine les extraits aqueux et on règle le pH à environ 7,0 avec de la soude caustique aqueuse.

   On réduit la solution neutralisée à environ 1/10 de son volume initial jusqu'au point de démarrage de la pré- cipitation. On amène le   pH   du mélange aqueux à environ 9,5 avec une solution de soude caustique et on laisse reposer au froid pendant plusieurs heures. 



  On sépare par filtration l'érythromycine qui décante et on la recristallise dans l'éthanol aqueux. 



   EXEMPLE 8. 



   Purification de   l'érythromycine   par le procédé chromatographique. 



   On ajuste à 9,5 le pH d'une solution aqueuse (contenant de l'é- . rythromycine telle que celle obtenue conformément au procédé de l'exemple 1, en extrayant le bouillon de culture filtré avec de l'acétate d'amyle et l'ex- trait d'acétate d'amyle avec de l'eau) avec de l'alcali aqueux et on l'extrait avec du benzène. 



   Une partie aliquote de 100 cm3 de l'extrait de benzène ayant une-activité antibiotique équivalent à 10 mg d'érythromycine par cm3 de ben- 3ène passe sur une colonne de silicate d'aluminium et de   magnésium   ("Florisel") de 25 mm de diamètre et de 304 mm de long. On lave la colonne avec 5% de méthanol dans me benzène pour éliminer une bande brune apparaissant dans la colonne, et jusqu'à ce que l'éluat devienne sensiblement incolore. On éli- mine l'antibiotique absorbé dans la colonne par élution avec du méthanol à 5% dans le benzène. On évapore l'éluat à siccité sous vide et on recristal- lise le résidu d'érythromycine dans l'acétone aqueux. 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 



   EXEMPLE 9. 



   Préparation de l'érythromycine à partir du complexe d'érythro- mycine. 



   On met en suspension 1 gr de complexe   d'érythromycine   dans 100 cm3 d'eau et on ajuste le pH de la suspension à environ 6,3 en ajoutant de' l'acide chlorhydrique dilué. On extrait le mélange aqueux avec du chlorofor- me dilué et on ajuste le pH de la solution extraite à environ   9,8   avec de la soude caustique aqueuse. On extrait la solution alcaline deux fois avec des parties égales en volume d'acétate d'amyle, on combine les extraits d'a- cétàte d'amyle et on évapore à siccité sous vide. On recristallise le rési- du de l'érythromycine basique dans l'éthanol aqueux. 



   EXEMPLE 10. 



   Préparation du chlorhydrate d'érythromycine. 



   On ajuste à 9,5 le pH 600 cm3 d'une solution aqueuse d'un anti- biotique telle que celle décrite dans   1''exemple   6 et ayant une activité an- tibiotique équivalent à environ 525 mcg   d'érythromycine   par cm3 de solution, à l'aide d'une solution aqueuse de soude caustique, et on extrait avec 15 cm3 d'acétate d'amyle, ce qui permet d'obtenir une solution avant uné activité antibiotique équivalent à   14,8 mg   l'érythromycine par cm3 de solution. On ajoute à l'extrait d'acétate d'amyle, 0,1 cm3 d'éthanol contenant 0,0087 cm3 d'acide chlorhydrique aqueux concentré. On refroidit le mélange dans le ré- frigérateur pendant plusieurs heures, après quoi le chlorhydrate   d'érythro-   mycine se sépare sous forme de cristaux sensiblement purs. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de préparation de l'érythromycine et'de ses sels d'addition acides,consistant à cultiver une souche de Streptomyces   ervthreus   produisant de l'érythromycine, dans un milieu de culture contenant des sources assimilables d'hydrate de carbone, d'azote et de sels inorganiques, jusqu'à ce qu'on obtienne une activité antibiotique sensible dans cet orga- nisme, dans ce milieu de culture; à récupérer ensuite l'érythromycine à par- tir du milieu de culture et, si on le   désirée  à faire réagir l'érythromycine avec un acide approprié pour former le sel d'addition correspondant.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  IMPROVEMENTS RELATING TO CHEMICAL COMPOSITIONS AND PROCESSES
OF PREPARATION OF THESE COMPOSITIONS.



   The present invention relates to processes for the preparation of novel compounds exhibiting antibiotic properties.



   The present invention relates to a new process for obtaining an improved antibiotic composition consisting of erythromycin and its acid addition salts.



   The present invention also relates to a process for the preparation of erythromycin which consists in cultivating a variety of Streptomyces erythreus producing erythromycin in a culture broth containing assimilable sources of carbohydrate, nitrogen and inorganic salts. until appreciable antibiotic activity is produced by this organism in the culture broth, and the erythromycin is recovered from this culture broth.



   -As regards the preparation of the new compounds which are the subject of the present invention, this relates to the preparation of a nitrogenous base which is arbitrarily called “erythromycin” and of the acid addition salts of this base. These include a compound which for convenience will be referred to herein as an "erythromycin complex" an acid addition salt comprising erythromycin and an unidentified organic acid.



   Erythromycin and its acid addition salts are characterized by a broad antibacterial spectrum. They have antibiotic activity against many microorganisms, which take or do not take the gram.



  Another important antibiotic property of the compounds is their ability to inhibit the growth and development of some of the Rickettsial-like bodies and large viruses, for example epidemic typhus and meningo-pneumonitis, and to effectively inhibit the growth. and the development of certain spirocheteso The antibiotic properties of the compounds as well as their low toxicities make them of great utility as therapeutic agents in the treatment of numerous diseases
The antibiotic activity of erythromycin against organisms

 <Desc / Clms Page number 2>

 representative mes is given in Table Sa. Antibiotic activity was determined either by tests known in the United States of America under the name of

    "streak-dilution" and "broth-dilution". In the first test, the test organisms were spread out on a series of agar plates containing varying concentrations of the antibiotic to determine the minimum erythromycin concentration in meg. (micrograms) per cm3 of substrate that inhibited growth for a period of 40 hours. In the last test, the test organisms grew in a nutrient broth.
 EMI2.1
 tif containing varying amounts of erythrom, ycin.

   The presence of about 10% horse serum in the broth has no noticeable effect on the antibacterial activity of the antibiotics. In the table, the letters (ag) and (bd) follow the concentration. Inhibitory treatment correspond to the test methods (agar-agar dilution test and culture broth dilution test, respectively) which were used. Erythromycin salts possess antibiotic activities corresponding to the values given in the table, taking into account the increased molecular weights of the salts.



   TABLE I.
 EMI2.2
 
<tb>



  Test <SEP> organism <SEP> Inhibitory <SEP> concentration
<tb>
<tb> ¯¯¯¯ <SEP> mcg / cm3
<tb>
 
 EMI2.3
 Microcoocus p-vogenes var. aureus 0, $ (ag)
 EMI2.4
 
<tb> Micrococcus <SEP> pyogenes <SEP> var. <SEP> aureus <SEP> 0.4 <SEP> (<SEP> ag) <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> (resistant <SEP> to <SEP> penicillin <SEP>)
<tb>
 
 EMI2.5
 Microcossus pvpgenes var. avreus 0.8 (ag) Micrococcus 1 op: enes var * aureus 0.8 (ag)
 EMI2.6
 
<tb> (resistant <SEP> to <SEP> streptomycin <SEP>)
<tb>
 
 EMI2.7
 Listeria monogztogenes 0.31 (bd)
 EMI2.8
 
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 0.2 <SEP> (ag)
<tb> Vibrio <SEP> cholera <SEP> 0.63 <SEP> (bd)
<tb>
 
 EMI2.9
 Rvcobacterium sp.

   (607) 6.2 (ag) Rvcrobacterium phlei 0.8 (ag) Hemophilus¯, pertussis. 0.31 (bd) Mycobacterium avium 1.6 (ag) Mvcobagteriwu smeronatis 6.2 ¯ (ag) Klebsiella pneumoniae 6.2 (ag)
 EMI2.10
 
<tb> Brucella <SEP> melitensis <SEP> 1.56 <SEP> (bd)
<tb>
<tb> Brucella <SEP> am <SEP> 1.56 <SEP> (bd)
<tb>
<tb> Neisseria <SEP> intracellularis <SEP> 5.0 <SEP> (bd)
<tb>
 
 EMI2.11
 Diploegoeus PDeumoniB.! 3 0.02 (bd)
 EMI2.12
 
<tb> (Variety <SEP> sensitive <SEP> to <SEP> sulfonamides)
<tb>
<tb> Streptococcus <SEP> pyogenes <SEP> 0.02 <SEP> (bd)
<tb>
<tb> Hemophilus <SEP> influenzae, <SEP> 1.25 <SEP> (bd)
<tb>
<tb> Streptococcus <SEP> viridans <SEP> 0.16 <SEP> (bd)
<tb>
 
 EMI2.13
 02 = ebacterium dip, hteriae 0.02 (bd)
 EMI2.14
 
<tb> Vibrio <SEP> comma <SEP> 6.25 <SEP> (bd)
<tb>
 
As regards the new processes which are the subject of the present invention,

   this encompasses fermentation processes comprising the
 EMI2.15
 growth of an actinomvcete in a culture broth containing available sources of carbohydrate, nitrogen and mineral salts.

 <Desc / Clms Page number 3>

 
 EMI3.1
 



  The actynomyoete used in the fermentation processes which are the subject of the present invention belongs to the genus Streptomyces of the order of Acetinvçetales, in accordance with the classification established in the work f'Bergev's Manual'of Determinative Bacteriology "(6th Edition) , page 938.



  By its morphological characteristics, the organism appears to be closely related to an actinomycete described by Waksman as "Actin-
 EMI3.2
 clams 16111% Soil Science 8 71-214 (1919) 7 and which he later referred to as Strelptg = ces e = threus-. As will be explained below, there are certain differences between the cultural properties of the organism described by Waksman and those of the new isolated microorganism object of the present invention, so that there is a some doubt as to the proper identification of the isolated microorganism. However, the applicant has provisionally classified the isolated microorganism which is the subject of the present invention.
 EMI3.3
 as being a variety of SttBptomyces erythreus and, therefore, named the organism Stre] 2t = c e s er vthreus, strain M5m12559.



   The microorganisms were isolated from a soil sample from Iloilo City, Iloilo, Philippine Islands; the isolation procedure being as follows: a sample of the soil is suspended in sterile distilled water, the suspension is strongly diluted and a small sample is placed on nutrient agar. The plate is incubated at about 30 ° C. for a week. The tiny, hard, scattered colonies of Streptomyces erythreus are removed with a platinum loop and used to inoculate agar plates to obtain larger amounts of the organism.



   The present invention will be described with particular reference to the aforementioned variety of the organism mentioned above, but it is understood that the fermentation processes which are the subject of the present invention not only include the use of Streptomyces erythreus. , strain M5-
 EMI3.4
 12559, but also that of other erythromycin producing varieties of Streptornxces erythreus, these varieties being readily obtained and isolated by methods commonly applied for the isolation and modification of varieties, which methods include the selection of the varieties. cultured organisms and exposure of the organisms to modifying agents such as x-rays, ultraviolet light and chemical agents, for example nitrogen mustard.

   Examples, given as an indication, of other varieties
 EMI3.5
 erythromycin-producing Stre1: 1tomyces erythreus, strains M5- i464k M5-14642 and M5-146430
Samples of these organisms are available from the Research Laboratories of ELI LILLY and COMPANY, Indianapolis, Indiana, United States of America.
 EMI3.6
 



  StreDtonvces erythreus, strain M5-12559 is characterized by the numerous physical, cultural and physiological tests described in the following paragraphs. The system of Ridgway, Color Standards and Nomenclature (1912), is used for the designation of most colors and, when this system is used, the initial letter of the color is a capital letter.
 EMI3.7
 When growing on agar-agar broth, Streutoyces e- rhythmreus, strain M5-12559, forms a branchy mycelium whose spores in series are arranged in straight or irregularly coiled chains but, in general, are not arranged following a separate spiral organization.



  Growth is typically slow, reduced, and ranges from low to moderate amounts on most media, with the relative abundance of vegetative and serial growth varying with the nutrient medium used.



   On a simple synthetic agar-agar medium, the vegetative mycelium is rare and flat. The aerial mycelium is powdery, white and is present in moderate quantities. When the crop ripens, the aerial part turns a pale pink color. A soluble reddish-wine pigment forms and darkens as the culture ages.



   When the organism is cultivated on agar-agar media containing complex sources of nitrogen, the vegetative mycelium is relatively more abundant than the aerial part. Vegetative growth is typical-

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 ment high and has a tendency to penetrate the agar-agar. In such cultures, the aerial mycelium is usually sparse and white. In addition to the soluble reddish-wine pigment, a brown pigment occurs on many complex media.



   The body is physiologically very active. Starch and gelatin are easily hydrolyzed although the casein in "sunflower milk" cultures is not attacked. Most of the common carbon sources are commonly used for growth. Temperatures of about 30 to 37 C appear to be best for growth and sporulation.



   MICROSCOPIC MORPHOLOGY.



   The morphology of streptomyces erythreus, strain M5-12559, after it has grown on synthetic agar-agar and agar-agar containing calcium malate is given below: Agar -synthetic agar:
There is an aerial mycelium which ramifies moderately with spores on conidiophores in short, rectilinear or irregularly coiled and curved strings, but the typical spiral type. The spores are ovoid and their dimensions range from about 0.5 x 0.8 to about 0.8 x 1.0. The gram stain reaction is positive.



  Calcium malate agar.



   The observed microscopic morphology is the same as that obtained when growing the organism on synthetic agar, except that the spore strings are considerably more hooked and coiled, but not in regular spirals.



     CULTURAL CHARACTERISTICS.



   The cultural characteristics of the organism in a number of common media are given in the following paragraphs: Synthetic agar.



    Moderate vegetative development; cream color and darkening due to the intense color of the soluble pigment; reduced growth of white aerial mycelium which provides a pale tawny reflection of wine as the crop matures; moderate sporulation observed under the microscope; production of soluble pigment more pronounced than in other media, this pigment being reddish-wine-colored in young cultures and turning dark wine-brown or almost black after long incubation; of 4-6 mm. in diameter with raised centers and flat, wavy edges; aerial mycelium thin, spreading, filamentous.



  Glucose and asparagine agar.



   Colorless vegetative growth, rare, with limited growth of aerial mycelium of white color to pale pinkish cinnamon formed only after long incubation; sparse sporulation by microscopic observations; soluble pigment of light ocher salmon color; 2 to 3 mmo in diameter, irregularly convex with complex or wavy edge; smooth or wrinkled surface with a powdery texture.



  Emerson's Agar.



   Good vegetative growth; cream reverse turning cameo brown after 14 days incubation and hay red after 28 days; this in a thin layer of white aerial mycelium; soluble pigment dark hazelnut color; colonies of 3 to 5 mm. in diameter with wrinkled and convoluted surface, raised or sagging centers and irregular wavy edges; colony morphology variable, some lacking aerial mycelium and others covered with a powdery spore crust.

 <Desc / Clms Page number 5>

 



  Calcium malate agar.



   Colorless, sparse vegetative growth with moderate amounts of pale pink cinnamon aerial mycelium; moderate sporulation by microscopic observation; soluble reddish-red wine, fungus to army brown after prolonged incubation; colonies of 1 to 3 mm. in diameter with raised centers and filamentous edges; fine, powdery textured surface spores; microscopically granular hale of very rare aerial mycelium just outside the periphery of the colony.



  Glucose agar.



    Moderate vegetative growth; dark olive buff color turning tan "Rood" brown; white aerial mycelium in moderate quantity; soluble pigment of "Rood" brown color resembling that formed on Emerson's agar-agar, but less dark; colonies of 2 to 4 mm. in diameter, raised, irregularly convoluted with wavy edge; powdery surface.



  Nutrient agar.



   Rare vegetative mycelium; buff colored reverse; white aerial mycelium in moderate quantity; no soluble pigment; colonies small, reduced 2 to 3 mm. in diameter, irregularly convex with full edge and powdery surface. Larger colonies often have a starry depression in the center.



  On potato.



   Abundant vegetative mycelium with abundant gray-beige aerial mycelium and formation of an almost black upper part gradually darkening to reddish brown at the base.



  Gelatin.



   Moderate growth of white colonies with almost complete hydrolysis in 14 days and complete in 20 days at 25 Co, light brown soluble pigment.



  Glucose broth.



   Uniform skin growth with moderate, white aerial mycelium formed subsequently; soluble pigment almost red ocher.



  Nutrient broth.



   Poor growth, as a few scattered colonies, some with white aerial mycelium; low amount of pearl sediment and no soluble pigment.



  Tyrosine broth.



   Poor growth, flaky; submerged with trace of pearly surface mycelium and no soluble pigment.



   PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS.



  "Sunflower milk"
In 30 C "sunflower milk" growth is poor and occurs as a ring on the wall of the tube. No hydrolysis or peptonization occurs, but a slow development of an alkaline reaction (14 days).



   At 37 Ci growth is similar to that at 30 C, but the growth and changes are less pronounced.



  Starch agar.



   Starch is strongly hydrolyzed.



  Cellulose (filter paper strips)
There is no growth with ammonium ions or nitrate ions as sources of nitrogen.

 <Desc / Clms Page number 6>

 



   The following tests in which carbon and nitrogen are used were carried out according to the method described by Pridham and Gottlieb; J. Bacteriology, 56, 107-114 (1948).



  Use of carbon sources for growth. a) Commonly used substrates include the following:
1 (+) arabinose -d (+) raffinose starch
1 (+) rhamnose inulin sodium acetate d (-) fructose mannitol sodium citrate d (+) galactose d (-) sorbitol sodium malate d (-) glucose i (-) inositol sodium succinate d (+) maltose dextrin asparagine sucrose b) Poorly used substrates include: d (+) gylose and- salicin.



   It seems that little or no d (+) lactose, dulcitol, sodium formate or sodium tartrate is used. a) Commonly used substrates include: ammonium sulfate and ammonium nitrate. b) Sodium nitrite is not used.



   It is understood, of course, that the above tests for the use of energy sources are carried out under special growing conditions and that the fact that actinomycete does not use certain sources of energy in test conditions do not prohibit their use under different conditions.



   Table II mentions some differences between Actinomy-
 EMI6.1
 these 161 described by Waksman and the StreDtomvces¯¯ethteus, shower M57-12559.



  TABLE II.
 EMI6.2
 Medium Strain M ï2 Act name these 161
 EMI6.3
 
<tb> Morphology <SEP> Microscopic
<tb>
<tb> Number <SEP> of <SEP> spores <SEP> moderate <SEP> Numerous <SEP> spirals <SEP> open
<tb>
<tb> on <SEP> conidiophores <SEP> in <SEP> tes
<tb>
<tb> short <SEP> rosaries, straight <SEP>
<tb>
<tb> or <SEP> irregularly <SEP> running
<tb>
<tb> bés <SEP> and <SEP> rolled up, <SEP> not <SEP> in
<tb>
<tb> <SEP> typical <SEP> spirals (14 <SEP> days)
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> cultural characteristics
<tb>
<tb>
<tb> Agar-agar <SEP> Vegetative <SEP> growth <SEP> and <SEP> Vegetative <SEP> growth <SEP> stage
<tb>
<tb> synthetic <SEP> aerial <SEP>:

   <SEP> moderate <SEP> to <SEP> good, <SEP> good, <SEP> is <SEP> developing <SEP> pro
<tb>
<tb> Mycelium <SEP> aerial <SEP> white <SEP> of- <SEP> foundation <SEP> in <SEP> the middle <SEP>.
<tb>
<tb> coming <SEP> partially <SEP> rosâ- <SEP> Mycelium <SEP> aerial <SEP> thick,
<tb>
<tb> be <SEP> during <SEP> of <SEP> the <SEP> maturation;

   <SEP> full, <SEP> white. <SEP> Pigment
<tb>
<tb> <SEP> ranges of <SEP> color <SEP> appear- <SEP> soluble <SEP> Purple <SEP> garnet
<tb>
<tb> sant <SEP> from <SEP> fawn <SEP> binds <SEP> from <SEP> Apple <SEP> turning <SEP> later <SEP>
<tb>
<tb> wine <SEP> Pale <SEP> to <SEP> Salmon <SEP> to <SEP> Bordeaux. <SEP> By <SEP> trans-
<tb>
<tb> Ocré <SEP> clear, <SEP> ferts <SEP> repeated, <SEP> the <SEP> pigment
<tb>
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Roux <SEP> binds <SEP> becomes <SEP> color <SEP> binds <SEP> of <SEP> wine.
<tb>
<tb> of <SEP> wine <SEP> becoming <SEP> Brown <SEP> binds
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> wine <SEP> or <SEP> almost <SEP> Black
<tb>
<tb> after <SEP> long <SEP> incubation.
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 
 EMI7.1
 
<tb>



  Gelatin <SEP> Soluble <SEP> pigment <SEP> brown <SEP> rare. <SEP> None <SEP> soluble <SEP> pigment.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  Agar-agar <SEP> with <SEP> malate <SEP> Pigment <SEP> soluble <SEP> Roux <SEP> binds <SEP> None <SEP> pigment <SEP> soluble
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> calcium <SEP> of <SEP> wine <SEP> going <SEP> sinking <SEP> until
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Brown <SEP> Army <SEP> after <SEP> long
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> incubation.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  "Sunflower <SEP> milk <SEP>" <SEP> Poor growth <SEP>; <SEP> au- <SEP> Growth <SEP> in <SEP> zones <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cune <SEP> hydrolysis <SEP> or <SEP> pepto- <SEP> surface <SEP> yellowish; <SEP> very
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> nization. <SEP> Slow <SEP> development <SEP> coagulation <SEP> (no
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> slow <SEP> from <SEP> the <SEP> reaction <SEP> alka- <SEP> complete <SEP> in <SEP> 50 <SEP> days).
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> line.
<tb>
 



   As noted above, Streptomyces erythreus, strain M5-12559, can be grown in a culture medium to obtain an effective antibiotic agent. The culture medium can be any of a number of culture media because, as is apparent from the use tests described above, the organism is likely to use many. sources of energy. However, in view of economy of production, maximum yield of antibiotic and ease of isolation of erythromycin, certain culture broths are preferable. Thus, for example, the presently preferred sources of the carbohydrate present in the culture broth are starch and glucose.

   It is also possible to use other sources such as sucrose, dextrin, molasses, etc.



  The preferred sources of nitrogen are the product called "corm steep liquor" (steep liquor in a sulphurous water of corn grains); soybean meal and soluble distillates, but other useful sources include casein, amino acid mixtures, peptones (both meat and soybean) etc. Inorganic nitrogen sources such as nitrates or ammonium salts can also be used.



   The inorganic nutrient salts which are incorporated into the medium include the usual salts capable of producing ions, sodium, potassium, calcium, chlorine phosphate, sulphate; etc.



   It is necessary for the growth and development of other microorganisms that traces of essential elements are also present in the culture broth to grow the actinomycete used in the present invention. Such traces of elements are present in the form of impurities resulting from the addition of other constituents of the culture medium.



   In order to obtain the maximum growth and development of Streptomyces erythreus, strain M5-12559, the pH of the culture medium before inoculation of the organism should be adjusted to between 6.0 and 7.5, and preferably sets it to about 6.5. It has been observed that during the period of growth of the organism and production of the antibiotic, the medium gradually becomes alkaline and its alkalinity can reach a pH of between about 7.2 and about 8.5 or more. moreover, the final pH depending, at least in part, on the initial pH of the medium, the buffer solutions present in the medium and the length of time the organism is allowed to grow.



   As preferred for the production of other antibiotics in bulk quantities, aerobic immersion culture conditions are the prime conditions for the production of large quantities of erythromycin. For the preparation of limited quantities, a shaker flask and surface culture in bottles can be used. Further, as is well known, when growth takes place in large tanks, it is preferable to use the vegetative form of the organism during inoculation of the production tanks in order to avoid delay. pronounced in the production of the antibiotic and the resulting inefficient use of the equipment.

   Accordingly, it is desirable, first, to produce a vegetative inoculum of the organism by inoculating a relatively small amount of culture medium with the organism in the form of spores and,

 <Desc / Clms Page number 8>

 after obtaining a young and active vegetative inoculum, transfer the vegetative inoculum aseptically into large tanks. The medium in which the vegetative inoculum is produced may be the same medium as that used for the production of the antibiotic or a different medium.



   Streptomyces erythreus. strain M5-12559, grows well at temperatures between about 25 C and about 37 Co Optimum antibiotic production appears to occur when the culture broth is maintained at about 26-30 Co
As usual, in the production of antibiotics by immersion culture methods, sterile air is injected into the culture medium. In order to achieve efficient growth of the organism and production of the antibiotic, the volume of air used in the tank production of erythromycin is preferably greater than 0.1 volume of air per minute. and by volume of culture medium.

   More efficient growth and production of the antibiotic is ensured when the volume of air used is at least 0.4 volumes of air per minute per volume of culture broth.



   The magnitude of the production of the antibiotic and the concentration of antibiotic activity in the culture medium during the period of growth of the microorganism can be easily followed by test samples of the broth. culture by determining their antibiotic activity on organisms known to be sensitive to the antibiotic, for example, Staphylococcus aureus and Mycobacterium tuberculosis. For such determinations it is advantageous to use the assay which consists of serially diluting culture samples, adding parts of the culture samples, adding parts of the samples diluted with nutrient agar. in fusion, to solidify the agar-agar in a Petri dish; to i- noculate the plaque with a young culture of S. aureus or M.

   Tuberculosis and to determine which is the greatest dilution of the culture medium which causes the complete inhibition of the growth of the organism on the nutrient agar.



   The production of the antibiotic can also be followed by turbidimetric assay processes such as those commonly used in the production of other antibiotics.



   In general, the maximum production of the antibiotic after inoculation of the culture broth occurs in about 2 to 5 days when using an aerobic submerged culture and in about 5 to 10 days when using the surface culture or in shaker flasks.



   The antibiotic compounds which are the subject of the present invention can be recovered from the culture broth by extraction or adsorption techniques. The former are preferred for industrial production since they require less time and are less expensive.



  For the extraction of the antibiotic compound contained in the culture medium, preferred are water-immiscible, polar and organic solvents, such as fatty acid alkyl esters; for example ethyl acetate and amyl acetate; chlorinated hydrocarbons, for example chloroform and ethylene dichloride; alcohols having slight solubility in water, for example butanol and amyl alcohol; ketones showing slight solubility in water, for example methyl amyl ketone and ethers, for example ethyl ether and dibutyl ether. Other solvents of a similar nature can also be used.



   To obtain the antibiotic in its crude form, the antibiotic material contained in the organic solvent extract consisting of the culture broth can be evaporated to dryness, preferably in vacuo.



  Alternatively, the antibiotic material can be separated from the culture broth by contacting the filtered broth with an absorbent agent.



  Absorbents can also be effectively used for purification by adsorption chromatography using absorbents.

 <Desc / Clms Page number 9>

 such as activated alumina, silica gel, magnesium aluminum silicate, etc. The antibiotic is easily eluted from the adsorbent using a polar organic solvent in which the compound. antibiotic is soluble. Activated charcoal is not particularly well suited for use in a chromatographic column since charcoal strongly adsorbs the antibiotic so that the adsorbed material is eluted only with difficulty.

   However, activated charcoal can be used successfully to adsorb the antibiotic directly from the culture broth if the charcoal is pre-coated with an agent, for example acetic acid in order to decrease the binding affinity of the broth. charcoal for the antibiotic.



   When using an extraction process alone to recover the antibiotic, a suitable method of recovering the antibiotic from the extraction solvent involves evaporating the solvent to a relatively small volume and precipitating it. the antibiotic of the solvent by the addition of a miscible solvent in which the antibiotic has a slight
 EMI9.1
 solubility. The antibiotic material which precipitates in the crude state, but solid, and sometimes even in the crystalline form, is then purified again by recrystallization from one or more solvents or mixtures thereof. Suitable solvents for recrystallization are aqueous acetone, aqueous methanol, etc.
 EMI9.2
 



  A presently preferred way to isolate erythromyonia in the form of its base is to alkaline the filtered culture broth to a pH of about 9 to a pH of about 10, preferably 9.5 and extract the filtered broth. broth adjusted with an alkyl acetate, for example amyl acetate. The erythromycin base is then extracted which dissolves
 EMI9.3
 in acetate d-laiive in water adjusted to a pH below 6.5, preferably a pH of about 5. The volume of the aqueous extract is reduced, for example by evaporation in water. vacuo to initiate the precipitation and we make it in-
 EMI9.4
 Following alkaline to a pH of about 9.5, after which the erythromveine base separates out in the solid form, usually crystalline.

   The base is isolated by filtration or centrifugation and purified by recrystallization.
 EMI9.5
 



  Acid addition salts of erythromycine can be obtained by treating an aqueous solution of erythromyony base with one equivalent of an acid and evaporating the solution in vacuo to dryness. Alternatively, an erythromycine base dissolved in an organic solvent can be treated with the acid or its solution and the erythromycine salt can be precipitated directly from the solution. When preparing acid addition salts of strong acids, care should be taken during the addition of the acid to the antibiotic to avoid high local concentrations of
 EMI9.6
 acid since erythromycin is relatively unstable in low pH solutions.

   By way of illustrative examples of the salts which can be prepared, there may be mentioned the hydrochloride, the sulfate, the citrate, the mandelate, the oleate, the palmitate, the myristate, the stearate and the oxalate. Other similar salts can easily be prepared by the processes just mentioned. For therapeutic use, the salts chosen should obviously be relatively non-toxic.



   When the culture broth is extracted or treated with an adsorbent having a lower alkalinity corresponding to a pH of about 9, the isolated antibiotic compound is generally an erythromycin complex.



  The complex shows the characteristic antibiotic properties of the base
 EMI9.7
 of eryi; 1ir omy cine, but exhibits greatly reduced solubility in water and, in general, lower solubility in organic solvents.



  Erythromycin base can be obtained from the complex by dissolving or suspending the complex in water by adjusting the pH of the medium.
 EMI9.8
 about 9.8 aqueous mixture to separate the erythromycine base from the complex and extracting the alkaline mixture with an organic solvent.



  The erythromycin base is isolated which passes from water into the organic solvent and purified by recrystallization.

 <Desc / Clms Page number 10>

 



   The base which is constituted by erythromycin has the following physical and chemical properties:
Erythromycin crystallizes in white needles which melt with prior softening at about 136-1400C. on a Köfler block for micro-determination of the melting point. It is soluble at about 2 mmg per cm 3 of water and is very soluble in alcohol, acetone, chloroform, acetonitrile and ethyl acetate. It is moderately soluble in ether, ethylene dichloride and amyl acetate.



   A potentiometric determination in a solution of dimethylformamide in water (in a proportion of 2/1 by volume) reveals the presence of a group capable of being determined of pK [alpha] '= 8.8.



   The molecular weight determined by the assay data appears to be around 725.



   Erythromycin crystallizes from aqueous acetone as needles and short stems before positive elongation and parallel extinction. Samples of crystals dried at room temperature under vacuum over phosphorus pentoxide show the following refractive indices in monochromatic sodium light at 27 C. n1 = 1.452 n2 = 1.473
The specific rotation of a sample dried at room temperature under vacuum over phosphorus pentoxide for 4 hours is written as follows: [[alpha]] 25 = 78 D c = 1.99% (volume weight) in ethanol.



   An average of several elementary analyzes of samples which, before analysis, were dried at 60 ° C. under vacuum for 3 hours over phosphorus pentoxide gives the following values:
 EMI10.1
 
<tb> Carbon <SEP> 60.40 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Hydrogen <SEP> 9, <SEP> 26 <SEP>%
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 2.07 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Oxygen <SEP> 28,27 <SEP>% <SEP>
<tb> (by <SEP> difference)
<tb>
 
A sample of material dissolved at a concentration of about 3.14% in chloroform (weight by volume) gives the following visible bands in an infrared spectrum over the range 2.4 to 12.0:

   2.82, 3.32, 5.77, 5.91, 6.86, 7.13, 7.25, 7042, 7.78, 8.02, 8.54, 8.98, 9.16, 9.32, 9.49, 9.86, 10.23, 10.42, 1009, 11.17, 11055 and Il. 9.



   An x-ray diffraction pattern of the powdered product using unfiltered chromium radiation and a wavelength value of 2.2896 A for the calculation of interplanar spaces gives the following values:
 EMI10.2
 
<tb> "d" <SEP> (Interplanar <SEP> spacing) <SEP> 1/11 <SEP> (Relative <SEP> intensity)
<tb>
<tb>
<tb> 14.5 <SEP> 0.63
<tb>
<tb> 13.3 <SEP> 1.00
<tb>
<tb>
<tb> 10.9 <SEP> 0.06
<tb>
<tb>
<tb> 9.9 <SEP> 0.38
<tb>
<tb>
<tb> 8.65 <SEP> 0.25
<tb>
<tb>
<tb> 7.70 <SEP> 0.38
<tb>
<tb>
<tb> 7.10 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb> 6.65 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb> 5.80 <SEP> 0025
<tb>
<tb>
<tb> 4.95 <SEP> 0.13
<tb>
<tb> 4.65 <SEP> 0.06
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 11>

 
The absorption spectrum in the ultra-violet is characterized by a single broad peak of low intensity before a maximum of 280 m for a pH of 6.3,

  # (molar extinction) being about 50.



   When recrystallized from petroleum ether or from a mixture of water and acetone, erythromycin produces fine needles crystallized in the hexagonal system.



   Erythromycin hydrochloride has the following = physical and chemical properties:
It crystallizes in aqueous solvents in the form of white needles which melt at about 170-173 ° C on a Köfler block for micro-determination of the melting point. It is very soluble in water and lower alcohols and it is slightly soluble in ethyl acetate. It is only very slightly soluble in solvents such as ether, amyl acetate, chloroform and the like.



   An average of several elemental analyzes of samples of erythromycin hydrochloride which, prior to analysis, were dried under vacuum at 78 ° C. for 3 hours over phosphorus pentoxide gives the following values:
 EMI11.1
 
<tb> Carbon <SEP> 58.74 <SEP>%
<tb>
<tb> Hydrogen <SEP> 8.89 <SEP>%
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 1.89 <SEP>%
<tb>
<tb> Chlorine <SEP> 4.58 <SEP>%
<tb>
<tb> Oxygen <SEP> (by <SEP> difference) <SEP> 25.90 <SEP>%
<tb>
 
A sample of erythromycin hydrochloride digested in petroleum ether gives the following visible bands in an infrared spectrum over a range of 2.4 to 12.0: 2.94. 3, 38. 5.79. 5.88. 6.85. 7.26.



  7.43.7.78. 7.88. 8.01. 8.55.9.03. 9.24. 9.46. 9.92. 10.47. He, 15. 11.5 and 12.0.



   The erythromycin complex is identified by the following physical and chemical properties:
The complex crystallizes as white needles which melt at about 82-83.5 C (uncorrected) as measured using a Fisher-Johns melting point apparatus. It is quite soluble in acetone, lower alcohols; chloroform and acetylene dichloride, but it is only slightly soluble in higher ketones and ethers.



   Potentiometric determination of the base in a solution of dimethylformamide in water (parts by volume: 2: 1) reveals the presence of ionizable groups of pkD [alpha] 7.6 and pkD [alpha] '8.4.



   The molecular weight as determined by x-ray crystallography data using a sample dried in air at room temperature under vacuum over phosphorus pentoxide is about 1130.



   The specific rotation index of a sample dried under vacuum at room temperature over phosphorus pentoxide is as follows: [[alpha]] 25 = -47 D c = 2% (volume weight) in ethanol .



   An average of several elementary analyzes of samples of erythromycin complexes which, prior to analysis, have been dried for 12 hours at room temperature under vacuum over phosphorus pentoxide gives the following values:

 <Desc / Clms Page number 12>

 
 EMI12.1
 
<tb> Carbon <SEP> 64.71 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Hydrogen <SEP> 10.23 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 1.35 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Oxygen
<tb> (calculated <SEP> by <SEP> difference <SEP> 23.71 <SEP>%
<tb>
 
A sample of the complex dried under vacuum at room temperature and dissolved to a concentration of about 5.53% in chloroform (weight-to-volume) gives the following visible bands in an infra-red spectrum over the range from 2.8 to 12.0:

     2.85. 3.40. 3.49. 5.79. 6.25. 6.86. 7.14.



    7.26. 7.44. 7.80. 8.05. 8.54. 8.98. 9.21. 9.49. 9.88. 10.18. 10.43. He, 04.



  11.16. 11.52 and 11.9.



   An X-ray diffraction diaphragm of the powdered product, using unfiltered chromium radiation and a wavelength value of 2.2896 A for the calculation of interplanar spacings, gives the following values:
 EMI12.2
 
<tb> "d" <SEP> (Interplanar <SEP> spacing) <SEP> I / II <SEP> (Relative <SEP> intensity)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 21.2 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 19.0 <SEP> 1.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16.7 <SEP> 0.03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 15.3 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Il, 0 <SEP> 0.05
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10.4 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10.1 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9.53 <SEP> 0.11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 8.25 <SEP> 0.08
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7.86 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7.57 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 7.18 <SEP> 0,

  13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6.92 <SEP> 0.13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6.56 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6.30 <SEP> 0.03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6.20 <SEP> 0.21
<tb>
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<tb> z34 <SEP> (tf <SEP> means <SEP> very <SEP> weak) -tif
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 13>

 
The ultraviolet absorption spectrum of an ethanol solution of the complex shows a maximum at 274 m
1%
E = 1.07
1 cm.



   When recrystallized from petroleum ether or from a mixture of water and acetone, the complex gives fine needles crystallized according to the hexagonal system which show parallel extinction and positive elongation, the elongation being parallel. to axis c. At 25 C in monochromatic sodium light, the refraction indices of the crystals are as follows: = 1.509 w = 1.499
The sign of double refraction is positive.



   Aqueous solutions or suspensions of the antibiotic compounds of this invention are moderately stable at room temperature in the pH range of from about 5.0 to 8.5. For a pH lying outside the above-mentioned range, the antibiotic activity soon ceases to show itself. Even stronger acidic solutions lead to a rapid loss of antibiotic activity and more basic solutions result in a loss that is as certain, if not less rapid. The maximum stability of the solutions of the antibiotic compounds is obtained when the pH of the solutions is maintained between 6 and 8.



     Erythromycin and its salts generally contain amounts of water when crystallized in solvents containing water and they may contain amounts of alcohols or other similar solvents when crystallized from solutions which contain it. The amount. of water or other solvent present appears to depend, at least in part, on the conditions under which crystallization occurs and the degree of drying to which the material is subjected and it can vary from a small percentage up to 'at a high percentage
The invention will be better understood on reading the examples given below by way of illustration only.



   EXAMPLE 1.
 EMI13.1
 



  Preparation of err5jtthromycin:
An inoculum broth is prepared, the composition of which is as follows:
 EMI13.2
 
<tb> Starch <SEP> 14,500 <SEP> kg
<tb>
<tb> <SEP> soy flour <SEP> <SEP> 14,500 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Solid materials <SEP> from <SEP> from
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 4,500 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> sodium <SEP> chloride <SEP> 4,500 <SEP> kg.
<tb>
<tb>
<tb>



  Calcium <SEP> carbonate <SEP> <SEP> 2,700 <SEP> kg.
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 945 <SEP> liters
<tb>
 
The broth is placed in an iron tank with a capacity of 1323 liters and sterilized by heating under pressure at a temperature of about 120 ° C. for 30 minutes. The sterilized broth is cooled and inoculated aseptically with spores of Streptomyces erythreus, strain M5-12559. The organism thrives in the broth at about 26 C. for 45 hours. During the growth period, the broth is stirred and aerated with sterilized air at a rate of about 0.5 vol air per volume of culture broth per minute.



   In a 6048 liter iron tank, a fermentation broth is introduced before the following composition:

 <Desc / Clms Page number 14>

 
 EMI14.1
 
<tb> Starch <SEP> 69,300 <SEP> kg.
<tb>
<tb>
<tb>



  Soybean <SEP> <SEP> <SEP> 69,300 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Solid <SEP> <SEP> materials from <SEP> from
<tb>
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 23,100 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 15 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> Sodium <SEP> <SEP> 23,100 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 4.535 <SEP> liters
<tb>
 
The culture broth is sterilized by heating it under pressure at about 120 ° C. for about 30 minutes. The broth is cooled and the above inoculation culture is added aseptically. The organism is allowed to develop in the broth for 4 days at a temperature of 36 C.

   During the growth period, the broth is stirred and injected with sterile air at the rate of about 0.5 volumes of air per volume of broth per minute. At the end of the growth period, the broth shows antibiotic activity equivalent to about 150 mcg. erythromyoin per cm3 of broth. The pH of the culture broth (approximately a volume of 4160 liters) is adjusted to 9.5 with 40% caustic soda solution and filtered to remove the mycelium, the filtration being aided by means of 3% of "Hyflo Super. -Cel "(a filtration promoting product sold by the Johns Manville Company). The clear filtrate is extracted with amyl acetate in a Podbielniak extraction vessel using 1 volume of amyl acetate per 6 volumes of clarified broth.

   The amyl acetate extract is in turn extracted batchwise with water brought to a pH of about 5 by addition of sulfuric acid. Two extractions are carried out, the first with 1/2 volume and the second with 1/4 volume of water brought to a pH of 5 with sulfuric acid. The aqueous extracts are combined and their pH adjusted to 8.0 with sodium hydroxide solution. The alkaline solution is concentrated in vacuo to bring it to a volume of about 113 liters, then the pH of the solution is added to 9.5 with the addition of aqueous caustic soda and allowed to stand. Erythromycin separates out as crystalline material. The crystals are filtered off, the pH of the mother liquor is adjusted to about 8 by adding dilute sulfuric acid and concentrated in vacuo to a volume of about 76 liters.

   We settle. the pH of the solution to about 9.5 and allowed to stand, after which an additional amount of erythromycin separated out as crystals.



  The total amount of erythromycin obtained is approximately 256 gr.



   Erythromycin is purified by several recrystallizations from aqueous acetone (mixture in a proportion of 2: 1). EXAMPLE 2.



   Preparation of erythromycin hydrochloride
1 gr is suspended. erythromycin in 10 cm3 of water and dilute hydrochloric acid is added to bring the pH of the mixture to 6.5. The aqueous solution is concentrated in vacuo to about 1/10 of its original volume and cooled in a refrigerator, after which the erythromycin hydrochloride precipitates in crystalline form. The hydrochloride is purified by recrystallization from a mixture of ethanol and ether.



   EXAMPLE 3.



   Preparation of the erythromycin complex.



   An inoculum broth is prepared before the following composition ¯.:.
 EMI14.2
 
<tb>



  -Starch <SEP> 13, <SEP> 600 <SEP> kg
<tb>
<tb> Soy <SEP> <SEP> flour <SEP> 13,600 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Solid <SEP> <SEP> materials from <SEP> from
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 4,500 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> sodium <SEP> chloride <SEP> 4,500 <SEP> kg.
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 15>

 
 EMI15.1
 
<tb>



  Calcium <SEP> carbonate <SEP> <SEP> 2, <SEP> 700 <SEP> kg
<tb>
<tb> Water <SEP> 945 <SEP> liters
<tb>
 
The broth contained in an iron tank with a capacity of 1323 liters is sterilized by heating under pressure at a temperature of about 120 ° C. for 30 minutes. The sterilized broth is cooled and inoculated aseptically with Streptomyces erythreus spores, strain M5-12559. The organism thrives in the broth at approximately 26 Ce over a period of 35 hours. During the growth period, the broth is stirred and aerated with sterile air at the rate of about one-half volume of culture broth per minute. At the end of the growth period, good growth of the organism is obtained in vegetative form.



   In a 6,048-liter iron vat, a fermentation medium having the following composition is placed:
 EMI15.2
 
<tb> Glucose <SEP> 113.250 <SEP> kg
<tb>
<tb> Starch <SEP> 113.250 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> soy flour <SEP> <SEP> 212,900 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Solid <SEP> <SEP> materials from <SEP> from
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 41,500 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Beer <SEP> yeast <SEP> <SEP> 22,650 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 9,060 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Sodium <SEP> <SEP> <SEP> 22,650 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Chloride <SEP> of <SEP> cobalt <SEP> 0.112 <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 4.536 <SEP> liters
<tb>
 
The culture broth is sterilized by heating under pressure in the same manner as for the inoculum broth.

   The cooled fermentation broth is then inoculated aseptically with 472.50 liters of the vegetative inoculum culture broth described above and the organism grows in the broth for 4 days at a temperature of 26 C. During the growth period, the growth mixture is stirred and sterile air is passed through it at the rate of 0.5 volumes of air per volume of broth per minute. At different times during the growth period, the amount of antibiotic contained in the culture broth is determined by the method of dilution in agar-agar until, at the end of the growth period of 4 days the amount of antibiotic in the broth reaches an activity equivalent to about 250 mcg of erythromycin per cm3 of broth.

   During the growth period, the pH of the broth changes from its initial value of 6.2 to a value of about 8.0. The antibiotic is isolated from the culture broth as an erythromycin complex by the following procedure. :
The culture broth was filtered on a 36 "Sperry press through 3% of the product" Hyflo-Super-Cel "The filtrate was degreased by extracting it with about 400 liters of petroleum ether. adjust the pH of the extraction filtrate to about 8.5 by adding a sodium hydroxide solution and extracting it with twice 1000 liters of ethyl acetate. The ethyl acetate extracts are combined and mixed. evaporates in vacuo to give about 661 g of a dark brown solid.

   The solid is triturated with petroleum ether to obtain the erythromycin complex as a light tan solid. The solid is dissolved in a minimum amount of ethanol and water is added until the solution becomes cloudy. The cloudy solution was cooled in a refrigerator for about 48 hours to obtain the complex as crystals. The crude crystals were recrystallized from a mixture of alcohol and water, as described above, and recrystallized twice from aqueous acetone.



   The afasi material obtained is an erythromycin complex

 <Desc / Clms Page number 16>

 Sibly pure which melts at approximately 82-83 C.



   EXAMPLE 4.



   Preparation of erythromycin complex in shaker bottle.



   A sporulated culture of Streptomyces erythreus, strain M5-12559 is obtained by growing the organism on a nutrient agar plate. The spores are recovered in the form of an aqueous suspension covering the plate with low amount of water and gently scraping the spores off the surface of the plate.



   About 1 cm3 of the resulting spore suspension is used to inoculate the following sterile culture medium under sterile conditions:
 EMI16.1
 
<tb> Glucose <SEP> 1,5 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>



  <SEP> soy flour <SEP> <SEP> 1,5 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  Solid <SEP> <SEP> materials from <SEP> from
<tb>
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  Sodium <SEP> <SEP> <SEP> 0.5 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  Calcium <SEP> <SEP> carbonate <SEP> 0.2 <SEP> gr. <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 100 <SEP> cm3
<tb>
 
The inoculated culture medium is incubated at about 27 ° C. for about 48 hours until good vegetative development is observed. The culture medium containing the vegetative mycelium is divided into 10 equal parts and this is used to inoculate ten 1 liter Erlenmeyer flasks, each of these flasks containing about 200 cm3 of sterilized fermentation culture medium having the following composition:
 EMI16.2
 
<tb> Starch <SEP> 30 <SEP> gr.
<tb>
<tb>



  Soy <SEP> <SEP> flour <SEP> 30 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>



  Solid <SEP> <SEP> materials from <SEP> from
<tb>
<tb> soaking <SEP> of <SEP> grains <SEP> of <SEP> but <SEP> 10 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>



  Sodium <SEP> <SEP> <SEP> 5 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>



  Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 2 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 2 <SEP> liters <SEP>
<tb>
 
We place the vials. containing the inoculated culture media in an incubation chamber maintained at a temperature of about 28 C and shaking for about 80-90 hours on a shaking apparatus having a stroke of 50 mm and operating at a rate of 114 back and forth per minute.



  From time to time, samples of the culture medium are tested for their level of antibiotic activity. When the level of antibiotic activity reaches a value of about 200 mcg / cm3 of broth, the broths are combined from the shaking vials and filtered to remove the mycelium.



   Product showing antibiotic activity as an erythromycin complex is recovered from the broth by extracting the broth twice with equal volumes of butanol and evaporating the butanol to dryness in vacuo. The solid erythromycin complex which remains as a residue is purified by several recrystallizations from aqueous acetone.



   EXAMPLE 5
Purification of the erythromycin complex by adsorption on carbon.



   1 liter of the filtered culture broth obtained by the flask method of Example 4 is treated with 2 g of "Norit SG" (activated charcoal)

 <Desc / Clms Page number 17>

 treated with acid, prepare by stirring the charcoal in 5 times its weight of 5% acetic acid for 15 minutes, the charcoal filtered off and washed with 25 times its weight of water (dry ). The broth-carbon mixture is stirred for about 1/2 hour, the carbon is separated by filtration and washed with 500 cm3 of water. The activated charcoal is stirred with 500 cm3 of butanol to elute the erythromycin complex. The mixture is filtered to remove carbon, and the butanol filtrate which contains the complex is azeotroped to dryness.

   The erythromycin complex residue is purified by recrystallizing it from aqueous ethanol.



   EXAMPLE 6.



   Purification of the erythromycin complex by chromatography.



     The crude erythromycin as obtained by extraction with ethyl acetate from the culture broth (from Example 3) is dissolved in benzene in an amount of approximately 200 mg of crude complex per 5 cm3. of benzene.



   The benzene solution is passed through a column of silica gel, dimension 19.04 mm x 279 mm. The column is washed with a mixture of 15% methanol in benzene to remove an inactive brown material. The complex is eluted from the column by washing with methanol. The methanol eluate is evaporated to dryness in vacuo and the residue of the erythromycin complex, the purity of which is greater than 90%, is purified by recrystallization from aqueous acetone.



   EXAMPLE 7.



   Preparation of erythromycin in shaker flasks.



   A culture broth exhibiting antibiotic activity is obtained in accordance with the process described in Example 4. The product exhibiting the antibiotic activity of the culture broth is recovered from the broth in the form of erythromycin as follows:
The broth is made alkaline by bringing it to a pH of about 9.8 by adding caustic soda and extraction is carried out with 2 1/4 volume parts of ethyl acetate. The combined ethyl acetate extracts which contain erythromycin are extracted with two parts by equal volume of water acidified with sulfuric acid so as to bring its pH to about 5.0. The aqueous extracts are combined and the pH adjusted to about 7.0 with aqueous caustic soda.

   The neutralized solution is reduced to about 1/10 of its original volume until the point of onset of precipitation. The pH of the aqueous mixture is brought to about 9.5 with caustic soda solution and left to stand in the cold for several hours.



  The erythromycin which decants is filtered off and recrystallized from aqueous ethanol.



   EXAMPLE 8.



   Purification of Erythromycin by the Chromatographic Method.



   The pH of an aqueous solution (containing e-rhythmycin such as that obtained according to the process of Example 1 is adjusted to 9.5 by extracting the culture broth filtered with amyl acetate. and the amyl acetate extract with water) with aqueous alkali and extracted with benzene.



   A 100 cc aliquot of the benzene extract having antibiotic activity equivalent to 10 mg erythromycin per cc of benzene is passed through a 25 mm aluminum magnesium silicate ("Florisel") column. in diameter and 304 mm long. The column is washed with 5% methanol in benzene to remove a brown band appearing in the column, and until the eluate becomes substantially colorless. Antibiotic absorbed in the column was removed by elution with 5% methanol in benzene. The eluate is evaporated to dryness in vacuo and the erythromycin residue recrystallized from aqueous acetone.

 <Desc / Clms Page number 18>

 



   EXAMPLE 9.



   Preparation of erythromycin from the erythromycin complex.



   1 g of erythromycin complex is suspended in 100 cm3 of water and the pH of the suspension is adjusted to about 6.3 by adding dilute hydrochloric acid. The aqueous mixture is extracted with dilute chloroform and the pH of the extracted solution is adjusted to about 9.8 with aqueous caustic soda. The alkaline solution is extracted twice with equal parts by volume of amyl acetate, the amyl acetate extracts are combined and evaporated to dryness in vacuo. The basic erythromycin residue is recrystallized from aqueous ethanol.



   EXAMPLE 10.



   Preparation of erythromycin hydrochloride.



   An aqueous solution of an antibiotic such as that described in Example 6 and having an antibiotic activity equivalent to about 525 mcg of erythromycin per cm3 of solution is adjusted to pH 9.5 to 9.5. , using an aqueous solution of caustic soda, and extracted with 15 cm3 of amyl acetate, which makes it possible to obtain a solution before an antibiotic activity equivalent to 14.8 mg erythromycin per cm3 of solution. 0.1 cm3 of ethanol containing 0.0087 cm3 of concentrated aqueous hydrochloric acid is added to the amyl acetate extract. The mixture is cooled in the refrigerator for several hours, after which the erythromycin hydrochloride separates out as substantially pure crystals.



   CLAIMS.



   1. A process for the preparation of erythromycin and its acid addition salts, comprising culturing a strain of Streptomyces ervthreus producing erythromycin, in a culture medium containing assimilable sources of carbohydrate, of erythromycin. nitrogen and inorganic salts, until significant antibiotic activity is obtained in this organism, in this culture medium; then recovering the erythromycin from the culture medium and, if desired, reacting the erythromycin with an appropriate acid to form the corresponding addition salt.


    

Claims (1)

2. Procédé suivant la revendication 1, selon lequel le milieu de culture contient un hydrate de carbone, de 1-'azote et des sels inorgani- ques assimilables, et selon lequel l'organisme produisant de l'érythromycine est cultivé dans des conditions immergées et aérobies. 2. The method of claim 1, wherein the culture medium contains carbohydrate, nitrogen and assimilable inorganic salts, and wherein the erythromycin producing organism is cultured under submerged conditions. and aerobic. 3. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, selon lequel l'or- ganisme est le Streptomyces erythreus, souche M5-12559. 3. Process according to claims 1 or 2, according to which the organism is Streptomyces erythreus, strain M5-12559. 4. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, selon lequel le milieu de culture est maintenu à une température d'environ 25-37 C. 4. A method according to claims 1 or 2, wherein the culture medium is maintained at a temperature of about 25-37 C. 5. Procédé suivant la revendication 4, selon lequel la croissan- ce de l'organisme se poursuit pendant une période de 2 à 5 jours. 5. The method of claim 4, wherein the growth of the organism continues for a period of 2 to 5 days. 6. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, selon lequel on extrait le bouillon de culture à un pH d'environ 9 à 10 avec un solvant or- ganique polaire, non miscible à l'eau. 6. A process according to claims 1 or 2, wherein the culture broth at a pH of about 9-10 is extracted with a polar organic solvent immiscible with water. 7. Procédé de préparation de l'érythromycine et de ses sels d'ad- dition acides en substance comme décrit ci-dessus. 7. A process for preparing erythromycin and its acid addition salts substantially as described above. 8. Erythromycine et ses sels d'addition acides obtenus par le procédé suivant les revendications précédentes. 8. Erythromycin and its acid addition salts obtained by the process according to the preceding claims. 9. Hydrochlorure d'érythromycine. 9. Erythromycin hydrochloride. 10. Complexe d'érythromycine. 10. Erythromycin complex. 11. Substance antibiotique du groupe comprenant une base azotée et ses sels d'addition acides, ladite base avant les propriétés suivantes : poids moléculaire d'environ 725; pK [alpha]' de 8,8, donnant, lorsqu'elle est dosée <Desc/Clms Page number 19> dans une solution de diméthylformamide dans l'eau (en proportion de 2/1 en volume); et, dans une solution de chloroforme d'une concentration d'environ 3,14% (poids-volume), les bandes visibles suivantes dans un spectre d'absorption infra-rouge sur la gamme de 2,4 à 12/ : 11. Antibiotic substance from the group comprising a nitrogenous base and its acid addition salts, said base having the following properties: molecular weight of about 725; pK [alpha] 'of 8.8, giving, when assayed <Desc / Clms Page number 19> in a solution of dimethylformamide in water (in a proportion of 2/1 by volume); and, in a chloroform solution at a concentration of about 3.14% (weight-to-volume), the following visible bands in an infrared absorption spectrum over the range 2.4 to 12 /: 2,82, 3,32, 5,77, 5,91, 6,86, 7,13, 7,25, 7,42, 7,78, 8,02, 8,54, 8,98, 9,16, 9,32, 9,49, 9,86, 10,23, 10,42, la,9, Il,17, Il,55 et 11,9. 2.82, 3.32, 5.77, 5.91, 6.86, 7.13, 7.25, 7.42, 7.78, 8.02, 8.54, 8.98, 9, 16, 9.32, 9.49, 9.86, 10.23, 10.42, la, 9, Il, 17, Il, 55 and 11.9. 12. Base azotée suivant la revendication 11. 12. Nitrogenous base according to claim 11. 13. Hydrochlorate de la base azotée suivant la revendication 11, ledit sel, dans l'éther de pétrole, donnant les bandes visibles suivantes dans un spectre infra-rouge sur une gamme de 2,4 à 12 : 2,94, 3,38, 5,79, 5,88, 6,85, 7,26, 7,43, 7,78, 7,88, 8,01, 8,55, 9,03, 9,24, 9,46, 9,92, 10,47, 11,15, 11,5 et 120 14. 13. Hydrochlorate of the nitrogenous base according to claim 11, said salt, in petroleum ether, giving the following visible bands in an infra-red spectrum over a range from 2.4 to 12: 2.94, 3.38. , 5.79, 5.88, 6.85, 7.26, 7.43, 7.78, 7.88, 8.01, 8.55, 9.03, 9.24, 9.46, 9 , 92, 10.47, 11.15, 11.5 and 120 14. Sel d'addition d'acide organique d'une base suivant la reven- dication 11, ledit sel, dans une solution de chloroforme d'une concentration d'environ 5,53% (poids-volume), donnant les bandes visibles suivantes dans un spectre d'absorption infra-rouge, sur la gamme de 2,4 à 12 : 2,85, 3,40, 3,49, 5,79, 6,25, 6,86, 7,14, 7,26, 7,44, 7,80, 8,05, 8,54, 8,98, 9,21, 9,49, 9,88, la,18, la,±3, 11,04, 11,16, 11,52 et 11,9. An organic acid addition salt of a base according to claim 11, said salt, in a chloroform solution of a concentration of about 5.53% (w / v), giving the following visible bands in an infrared absorption spectrum, over the range from 2.4 to 12: 2.85, 3.40, 3.49, 5.79, 6.25, 6.86, 7.14, 7.26 , 7.44, 7.80, 8.05, 8.54, 8.98, 9.21, 9.49, 9.88, la, 18, la, ± 3, 11.04, 11.16, 11.52 and 11.9.
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