BE555769A - - Google Patents

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BE555769A
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention concerne un procédé de biosynthèse d'un antibiotique nouveau, la pimaricine, à l'aide d'une espèce jusqu'à présent inconnue de Streptomyces. A cet effet, on fait une culture de Streptomyces natalensis nov. spec. dont les propriétés sont décrites ci-après dans des conditions appropri- ées aérobies et on obtient la pimaricine ainsi formée, dont les propriétés sont également données ci-dessous, à partir du bouil-' lon fermenté.

   La préparation de l'antibiotique à l'aide du   flui-   de de culture et/ou du mycélium peut être avantageusement   effec-   tuée par extraction au moyen d'alcools miscibles à l'eau à un degré limité, par exemple le butanol, ou par traitement au moyen de méthanol (solution   méthanolique   de chlorure de calcium) puis par concentration de l'extrait suivie de purification à l'aide de solvants. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Le micro-organisme produisant l'antibiotique en question a été isolé   d'un   échantillon de sol obtenu à Pieter   Laritzburg,   province de Natal, Afrique du Sud. C'est un actinomycète du genre Streptomyces dénommé maintenant Streptomyces natalensis. 



   Ses caractéristiques morphologiques et physiologiques sont les suivantes : Caractéristiques   morphologiques.   Hyphes ramifiés, tordus irrégu lièrement, souvent pratiquement droits et parallèles dans la zone de développement, d'une épaisseur de 0,3 à 0,7 , généra- lement d'épaisseur uniforme mais présentant parfois des épais- sissements locaux. Hyphes sporulant en ramifications latérales monopodes sur le mycélium aérien. Spores en chaines irréguliè- rement ondulées, plus rarement en chaines enroulées en spirales lâches. Spores séparées les unes des autres par de courtes pièces intermédiaires sans protoplasme, ovales, rondes ou en forme de mandarine, 0,7 - 1,2 x 0,7 - 0,8 . 



  Caractéristiques de culture (au bout de sept jours à 25 C, sauf indication contraire). 



   TABLEAU 1 (Les couleurs mentionnées ont' été prises dans "Color Standards and Nomenclature" (1912), de Ridgway. Pour éviter toute équivo- que, la teinte désignée par Ridgway sous le nom de "Buff" est dénommée ci-après "chamois   B",   par contraste avec le "chamois" simple. La teinte "Buff" correspond à un chamois   clair).   



  Farine d'avoine-agar Bon développement. Mycélium végétatif et revers incolores. Au bout de vingt-huit jours, quelques colonies au fond et au sommet du tube. Revers chamois, un peu plus foncé (Chamois B chaud) au bout de cin- quante-sept jours. Colonie pratiquement plane, colonies séparées légèrement   suréle'   vées au centre. Mycélium aérien gris-sourie 

 <Desc/Clms Page number 3> 

   pâle ,     gris-souris   clair, poudreux et feu- tré, gris au bout de   vint-huit   jours, gris sale au bout de cinquante-sept jours. 



   Odeur terreuse avec odeur supplémentaire surette. Pas de pigment soluble. 



    Pomme   de terre agar Développement   modère...   Mycélium végéta- tif gris minéral clair à chamois   B   olive pâle. Revers   crème,.  chamois B crème à cha- mois au bout de cinquante-sept jours. Colo- nies humides légèrement surélevées,   mycé-   lium aérien recouvrant en partie la colo- nie. Au bout de sept jours, blanc et feu- tré, au bout de vingt-huit jours, gris sale et recouvrant 30 à 70% de la colonie. Pas de   pigment   soluble. Odeur terreuse désagré- able. 



  Pomme de terre Bon développement. Mycélium végétatif humide, surélevé, grumeleux, chamois B rosâtre pâle à chamois B   rosâtre,   chamois 
B olive foncé au bout de vingt-huit jours. 



   Revers chamois sur les   parois:du   verre. 



   Pas de mycélium aérien au bout de sept jours mais assez abondant au bout de vingt- huit jours, blanc au début, puis gris- souris pâle, gris sale au bout de cinquan- te-sept jours. La couleur de la pomme de terre n'est pas altérée au bout de sept jours, mais elle devient brun chamoisé au bout de cinquante-sept jours, comme le fluide se trouvant au fond du tube. Odeur de terre. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  Glucose-agar de Développement modéré. Mycélium   végéta,-   Sabouraud tif grumeleux, surélevé, chamois B olive comme le revers au bout de sept jours, plus foncé (chamois B olive foncé à chamois 
B olive noirâtre) au bout de vingt-huit jours. Revers de couleur argileuse.   Mycé-   lium aérien d'abord blanc, court et feutré puis gris-souris pâle. 



   Pas de pigment soluble visible au bout de sept jours mais auburn moyen au bout de cinquante-sept. 



  Agar d'Emerson Très bon développement. Mycélium végé. tatif chamois B olive. Revers plus sombre (chamois B crème à chamois). 



   Mycélium aérien court et feutré, blanc. Pas de pigment soluble. Forte odeur de terre. 



    Amidon-aar   Développement modéré. Mycélium   végéta-)   tif et revers chamois B olive pâle. Colonie légèrement surélevée, recouverte sur sa moitié environ d'un mycélium aérien blanc feutré. Pas de pigment soluble. Forte odeur de terre. 



  Glucose-nitrate-agar Bon développement. Colonies rondes, ,humides, grises, légèrement surélevées au centre, d'un diamètre de 2 à 2,5 mm, un peu plus claires que chamois B olive pâle. 



   Mycélium aérien peu abondant, en points ou en anneaux concentriques, feutré, blanc. 



   Pas de pigment soluble. Odeur de terre. 



  Citrate de sodium- Développement très médiocre. Colonies agar rondes, humides, légèrement surélevées au 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 centre, d'environ 1 mm de diamètre (plus claires que chamois B olive pâle). Revers chamois B olive pâle. Pas de pigment solu- ble. Pas d'odeur. 



  Agar nutritif Bon développement. Colonie humide, légèrement surélevée, en très petites touf- fes humides, rugueuses et ternes, avec sil- lons cérébroides peu profonds et peu nets, couleur crème à chamois B crème. Odeur désagréable. Pas de pigment soluble. 



  Agar   de Czapek   Très peu de développement. Mycélium (13 jours) végétatif hyalin. Pas de mycélium aérien. 



   Pas de pigment soluble. 



    Bacto-agar   2 % Très peu de développement,' invisible avant treize jours. Mycélium végétatif hyalin. Pas de mycélium aérien. Pas de pig ment soluble. 



   Comme on l'a déjà dit, le microorganisme utilisé selon l'invention pour la préparation de la pimaricine appartient au genre des Streptomyceset est différent de toutes les espèces Streptomyces décrites. En raison des caractéristiques mention- nées en détail ci-dessus il appartient au groupe 1 de ceux dé- crits par   Waksman   dans le manuel de Bergey (voir également S.A. 



    Waksman,   "The Actinomycetes", 1950, p. 30). 



   Streptomyces natalensis nov. spec. peut être également classé dans la série "Keo-Ingri" de Baldacci (cf. Symposium Actinomycetales, VI  congrès international de microbiologie, Rome, 1953, p.   31). On   doit noter que le nom de Streptomyces natalensis nov. spec. n'est pas exclusivement attribué aux acti- nomycètes répondant d'une manière stéréotypée et rigoureuse à la description donnée mais qu'il s'applique également aux sou- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 ches apparentées possédant d'une manière générale les mêmes propriétés spécifiques et produisant de la pimaricine, qui peu- vent être considérées comme des sous-espèces, variétés, races, formes, groupes de types sérologiques ou autres, variantes, phases, produits de mutation spontanée, modifications, etc. de cette espèce.

   Il couvre également les produits de mutation de 
 EMI6.1 
 Streptomyces natalensis pouvant être obtenus à partir de cette espèce   à.l'aide   de substances ou de-moyens provoquant la muta- tion,'tels que l'irradiation ou des substances à action toxique. 



   La pimaricine, antibiotique nouveau, est principalement actif à l'égard des fungi et des levures saprophytes et parasi- tes. 



   Le tableau II résume les propriétés antibiotiques de la pimaricine pour ce qui concerne les levures et les fungi non- pathogènes pour le corps humain; il s'y trouve indiqué, pour chaque espèce, la quantité d'antibiotique en microgrammes (Ù) par cm3 de milieu nutritif inhibant exactement le développement 
Le tableau III mentionne l'inhibition d'un certain nombre de levures et de fungi pathogènes pour l'homme. 



   TABLEAU   II   
 EMI6.2 
 
<tb> Microorganisme <SEP> d'essai <SEP> Concentration <SEP> de <SEP> la <SEP> pimaricin
<tb> 
 
 EMI6.3 
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ en y; Icm3 
 EMI6.4 
 
<tb> Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP> - <SEP> H <SEP> 0,15
<tb> 
<tb> Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP> - <SEP> KLL <SEP> 0,9
<tb> 
<tb> Pichia <SEP> membranifaciens <SEP> 2,5
<tb> 
<tb> Schwanniomyces <SEP> occidentalis <SEP> 2,5
<tb> 
<tb> Aspergillus <SEP> niger <SEP> 1,8
<tb> 
<tb> Aspergillus <SEP> fumigatus <SEP> 1,2
<tb> 
<tb> Cladosporium <SEP> cucumerinum <SEP> 0,9
<tb> 
<tb> Verticillium <SEP> dahliae <SEP> 1,2
<tb> 
<tb> Fusarium <SEP> spec. <SEP> 1,2
<tb> 
<tb> Penicillium <SEP> chrysogenum <SEP> 0,6
<tb> 
<tb> Tricho'derma <SEP> spec. <SEP> 1,2
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 T.T:

  ¯U III 
 EMI7.2 
 Hicroorganisme d'essai Concentration de la piluaricine 
 EMI7.3 
 
<tb> en <SEP> /cm3 <SEP> sur <SEP> agar <SEP> de <SEP> Sabouraud
<tb> 
<tb> Candida <SEP> albicans <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 12
<tb> (3 <SEP> souches)
<tb> 
<tb> Candida <SEP> tropicalis <SEP> (1) <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 12
<tb> (:::, <SEP> souches) <SEP> 
<tb> 
<tb> Trichosporon <SEP> cutaneum <SEP> (1) <SEP> 12
<tb> 
 
 EMI7.4 
 Pityrosporum spec.

   (1) 12 
 EMI7.5 
 
<tb> Candida <SEP> parapsilosis <SEP> (1) <SEP> 12
<tb> 
 
 EMI7.6 
 Histoplasma capsulatum 3 
 EMI7.7 
 
<tb> Sporotrichum <SEP> Schenckii <SEP> 6
<tb> 
 
 EMI7.8 
 Trichophyton sulfuriùum 3 Trichophyton ment agr p phyt es 50 
 EMI7.9 
 
<tb> (3 <SEP> souches) <SEP> 
<tb> 
 
 EMI7.10 
 Trichophyton violaceum 6 
 EMI7.11 
 
<tb> Trichophyton <SEP> rosaceum <SEP> 12,5
<tb> 
<tb> Trichophyton <SEP> Schnleineii <SEP> 6
<tb> 
<tb> Trichophyton <SEP> rubrum <SEP> 12,5
<tb> 
 
 EMI7.12 
 Trichophyton interdigttale 25 lliicrosporum Janosun, 12,5 E idermo h ton floc:.sum 12,5 Hormodendrum .22Ep.2,ctwu 6 (1) Cette levure n'est pas pathogène mais a été isolée d'une matière médicale. 



   De ce qui précède, il ressort, entre autres, que la pima- ricine a une action nette et remarquable contre les fungi 
 EMI7.13 
 phytopathogènes tels que Verticillium, Olados122 et Fusarimit L'inhibition de   Gandida   albicans est également très remarquable, 
Une autre caractéristique importante est l'effet très légè- rement phytotoxique de la pimaricine, en opposition à la plu- part des antibiotiques fongicides connus jusqu'ici. Ainsi, cet antibiotique nouveau est-il très propre, entre autres, aux applications en agriculture et en horticulture, pour combattre 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 les maladies des végétaux,   d'autant   plus qu'il   diffuse   aisément et agit   systématiquement.   



   Ainsi, la pimaricine   pénètre   par exemple dans les semences de pois (Pisum   sativum),   après être trempées en solution aqueu- se étendue. Ceci est vérifié par le fait que la pimaricine peut être extraite des cotylédons et des germes des semences ainsi traitées. 



   Les tableaux IV a et IV b montrent en outre une action antiseptique interne. Le mycélium des   funi   (entre autre   d'Ascochyta   pisi) est tué dans la graine. 



   TABLEAU IV a 
 EMI8.1 
 
<tb> Concentration <SEP> en <SEP> pimaricine <SEP> en <SEP> % <SEP> de <SEP> graines <SEP> avec <SEP> mycélium
<tb> 
<tb> parties <SEP> par <SEP> million <SEP> (1) <SEP> (2)
<tb> 
<tb> 
<tb> 150 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 75 <SEP> 3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 37,5 <SEP> 11
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 18,7 <SEP> 25
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> non-traité <SEP> 80
<tb> 
 TABLEAU IV b 
 EMI8.2 
 
<tb> Concentration <SEP> en <SEP> pimaricine <SEP> % <SEP> de <SEP> plantes <SEP> malades
<tb> 
<tb> 
<tb> (p.p.m.) <SEP> (1) <SEP> Essai <SEP> I <SEP> Essai <SEP> II
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 150 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 75 <SEP> 0 <SEP> 0,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 37,5 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 18,7 <SEP> 2 <SEP> 3,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> non-traité <SEP> 15 <SEP> 24
<tb> 
 (1)

   Solution aqueuse dans laquelle les graines ont été trem- pées pendant vingt-quatre heures à 20 C. 



  (2) Développement du mycélium sur papier-filtre. 



   Des essais détaillés ont indiqué que la pimaricine à la concentration de 75 p.p.m., qui constitue un fongicide très efficace, ne nuit pas à la germination des graines de pois et 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 au développement de la plante (voir tableaux IVc et IVd). 



     . TABLEAU     IV   c 
 EMI9.1 
 
<tb> Concentration <SEP> en <SEP> % <SEP> graines <SEP> germées <SEP> Longueur <SEP> des <SEP> racines
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> pimaricine <SEP> p.p.m.(1) <SEP> (2) <SEP> en <SEP> mm <SEP> après <SEP> 3 <SEP> j. <SEP> (2)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> non-traité <SEP> 100 <SEP> 23
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25 <SEP> 100 <SEP> 24
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 22
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 75 <SEP> 100 <SEP> 22
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 100 <SEP> 100 <SEP> 23
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 125 <SEP> 100 <SEP> .

   <SEP> 22
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 150 <SEP> 96 <SEP> 29
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 200 <SEP> 98 <SEP> 14
<tb> 
 (1) Solution aqueuse dans laquelle les graines ont été trempée; pendant vingt-quatre heures à 20 0. 



  (2) Graines disposées sur papier-filtre humide. 



   TABLEAU   I V   d 
 EMI9.2 
 
<tb> Graines <SEP> de <SEP> pois <SEP> trempés <SEP> dans <SEP> concentration <SEP> en <SEP> pimaricine
<tb> 
<tb> dans <SEP> l'eau <SEP> 75 <SEP> p.p.m. <SEP> (1)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Germination <SEP> (nombre) <SEP> 126 <SEP> 128
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Longueur <SEP> de <SEP> la <SEP> plante
<tb> 
<tb> en <SEP> cm <SEP> au <SEP> bout <SEP> de <SEP> deux
<tb> 
<tb> mois <SEP> 31,8 <SEP> 33,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> cosses <SEP> par
<tb> 
<tb> plante <SEP> 2,8 <SEP> 2,8
<tb> 
 (1) Solution aqueuse dans laquelle les pois ont été trempés pendant vingt-quatre heures à 20 C. 



   Tous les résultats cités dans les tableaux se rapportent à la race   "Eminent",   qui est très sensible à   Ascochyta   pisi. 



   Des expériences effectuées sur la souris et le rat indi- quent une très faible toxicité. 



   Pour déterminer la toxicité   aiguë   de la pimaricine chez le rat blanc, on a administré un produit titrant 985 (Ó/mg à des rats qui ont été sacrifiés au bout de sept jours. 



   On a obtenu les résultats suivants à l'aide de suspensions 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 aqueuses de pimaricine. mg/kg DL50, voie orale   1.500     DL50, voie intramusculaire > 2.000) Valeurs moyennes ) sur 40 rats   DL50, voie hypodermique   )5.000 )   DL50, voie intrapéritonéale   250   
La pimaricine   n'exerce .pas   d'effet irritant sur la peau et les muqueuses de sorte qu'elle peut également être appliquée   @   à l'homme. 



   A l'état pur, la pimaricine est un composé cristallisé blanc de nature amphotère dont on peut préparer les sels-de la manière habituelle. Elle ne donne pas de réaction ,colorée avec FeCl3 mais elle donne, avec l'acide phosphorique concentré, une coloration rose instable. L'acide chlorhydrique concentré et l'acide sulfurique concentré produisent une coloration bleue ou vert-olive. Cet antibiotique décolore l'eau de brome. Ce fait, ainsi que les spectres des infra-rouges et des ultra-violets (voir ci-après) suggèrent que la pimaricine est un des antibio- tiques dits   polyéniques.   Sa solubilité dans l'eau est très légère, soit 8 mg dans 100 cm3 d'eau à 20 C.

   Elle est plus solu- ble dans les solvants organiques comme les alcools, les glycols, les cétones, en particulier les alcools de 1 à 6   atomes   de car- bone comme le butanol normal ainsi que dans les "Cellosolves". 



  Elle est en outre soluble dans la pyridine, la diméthylformami- de, la diméthylacétamide, l'acide acétique glacial et les      hydroxydes alcalins. Elle est pratiquement insoluble dans les hydrocarbures aliphatiques comme le pentane, l'hexane, le cyclo- hexane, etc.. 



   A la température ambiante, la pimaricine est un composé très stable. Une solution aqueuse à 5 mg/100 cm3 conserve sa pleine activité pendant sept jours à pH 7 à 25 C.A pH 2, cette   solutiqn   perd   50 %   de son activité en trois jours à cette même 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 température. A pH 10 et à 25 C, elle perd 50 % de son activité en six jours. Aux températures élevées, la solution est moins stable. Ainsi, la solution aqueuse sus-mentionnée de pimaricine, à 90 C, perd, en quinze minutes, à pH 2, 90%, à pH 6,5,   15   et à PE 9, 50 % de son activité. La pimaricine en solution méthanolique est encore stable aux températures plus élevées (25 à 60 C).

   L'activité antibiotique de la pimaricine a été essayée microbiologiquement avec   Saccharomyces     cerevisiae,   sou- che hollandaise, à titre de   microorganisme   d'essai, comparative- m t à une préparation pure normale. 



   La pimaricine ne manifeste pas de point de fusion mais elle;   commence   à se décomposer à environ   150 C .   Le pouvoir rotatoire spécifique Ó 25D est égal à + 250    (conc.   0,083% dans le métha- nol absolu). Le poids moléculaire de la substance est de 727 environ. Sa formule brute probable est C35H50NO14. L'analyse élémentaire donne les valeurs suivantes : C =   57,77   %, H = 7,27 %, N = 1,95 %, 0 (calculé) =   33,01 %.   



   Le spectre d'absorption des ultra-violets de la pimaricine est caractérisé par des maxima à 290, 304 et 318 m   avec épau- lement à 280 m  et minimum à environ 250 m     (Conc. =   3.93Ù/cm3 dans le méthanol). Un échantillon de pimaricine pressé sur une plaque de bromure de potassium (conc. = 0,5 %) montre les ab- sorptions suivantes aux infra-rouges (en cm-1): 3460, 2985, 1721, 1637, 1577,1441, 1401, 1381, 1275, 1269, 1238, 1192, 1176, 1136, 1109,   1066,   1006, 988.   948,     887,   855, 844, 803, 794 (pour les valeurs soulignées, l'absorption est de forte à très forte). (Voir diagramme ci-annexé). 



   Pour préparer la pimaricine, on cultive Streptomyces nata- lensis de manière aérobie en cultures stationnaires ou submer- gées dans un milieu nutritif fluide, dans des conditions stéri- les, en récipients clos, munis de dispositifs d'agitation et dans lesquels, en vue de l'aération, on peut insuffler de   l'oxy,-   

 <Desc/Clms Page number 12> 

 gène ou de l'air stériles pendant la culture. 



   La durée de la culture, la température et les autres   condi-   tions à satisfaire pour obtenir de bons rendements en pimaricine sont déterminées facilement par l'expérience. Ces conditions sont examinées plus complètement ci-après. 



   Le milieu nutritif peut être composé des substances habi- tuelles; il doit contenir une source de carbone et d'azote orga- nique et/ou minéral fermentescible, la présence supplémentaire de sels minéraux, tels que des phosphates, des sels de potassium et de sodium et des traces de divers métaux étant également désirable. Toutefois, les matières premières utilisées dans la pratique sont souvent suffisamment polluées de ces sels miné- raux pour que des additions supplémentaires soient superflues. 



   Comme source de carbone, on peut utiliser des hydrates de carbone solubles ou insolubles, comme le glucose, le saccharose, le lactose ou l'amidon. Les alcools de sucres, comme la glycé- rine, conviennent également. La quantité de source de carbone présente dans le milieu peut varier largement selon la nature de l'hydrate de carbone utilisé et la composition du milieu. 



  Elle est en général d'environ 0,5 à 5 % en poids du milieu. 



   La source d'azote peut être constituée de substances très variées. On peut mentionner la caséine hydrolysée ou non-hydro- lysée, la liqueur de trempage du mais, la peptone, l'extrait de viande, la farine de soja dégraissée ou non, la farine d'arachi,, de, la farine de poisson, les nitrates. Le choix de la source d'azote dépend habituellement de la composition du milieu, la- quelle est choisie elle-même de manière à obtenir l'antibiotique de la façon la plus économique. On peut mentionner à cet égard que de petites quantités de matières premières azotées telles que l'extrait de levure, les produits solubles des distilleries, les produits solubles de poissons, etc.., améliorent considéra- blement les rendements en pimaricine dans des milieux particu- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 liers.

   Egalement, les lipides tels que les huiles grasses, d'origine végétale aussi bien qu'animale (huile de soja, huile de poisson par exemple) sont susceptibles d'améliorer le rende- ment d'une manière substantielle. 



   La durée de la fermentation dépend dans une grande mesure de la composition du milieu nutritif. Elle varie habituellement entre quarante-huit et cent vingt,heures mais elle peut être poursuivie pendant plus longtemps si on le veut, par exemple jusqu'à quatorze jours, si l'augmentation de rendement en anti- biotique ainsi obtenue justifie la dépense supplémentaire que comporte la prolongation du cycle de fermentation. 



   La température à laquelle la fermentation est effectuée peut en principe varier entre 15 et 30 C. On donne la préféren- ce à des. températures de 26 à 28 C. 



   Pour réaliser les conditions optimum de prolifération du microorganisme et de rendement en pimaricine, le pH peut varier en particulier pendant la première phase de la fermentation, entre 5 et 8 par exemple. Après stérilisation, le milieu   nutri-   tif est de préférence réglé à un pH compris entre 6 et 7. La fermentation est de préférence effectuée à un pH compris entre 6,5 et 8, car, dans ce cas, on obtient les rendements les plus   élevés-.-   Le pH peut être maintenu constant au cours de la fer-   mentalµion   par addition d'un hydroxyde   alcalinou   d'un acide, à des intervalles réguliers, dans des conditions stériles.

   Toute- fois, on utilise habituellement le carbonate de calcium en matière de tampon dans des proportions qui varient entre 0,2 et 1 %   e   poids du milieu. La quantité d'air que l'on fait passer dans le milieu au cours de la fermentation dans des conditions stériles dépend en grande partie de la forme du récipient, de la vitesse et de la forme des agitateurs. D'une manière généra- le, cette quantité varie entre 0,1 et 4 litres par litre de milieu nutritif et par minute. 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 



   On utilise de préférence, comme matière d'ensemencement du milieu principal de fermentation, des pré-cultures de quarante- huit à soixante-douze heures de Streptomyces natalensis. Pour obtenir de bons rendements et éviter la fluctuation des résul- tats, l'ensemencement est de préférence effectué à l'aide de quantités de culture représentant 1 à 7   %   en volume du milieu nutritif contenu dans la cuve principale de fermentation. Il est évident que, dans le cas des cuves de fermentation de gran- des dimensions, on doit effectuer plusieurs stades de pré- culture. Il est toutefois également possible de conserver une portion de la culture, par exemple 10 %, dans la cuve principa- le de fermentation en vue de la production d'une nouvelle cul- ture. La fermentation, dans son ensemble, peut être également effectuée d'une manière continue. 



   On peut retirer la pimaricine du milieu de culture de plu- sieurs manières. On peut, conformément à l'invention, mettre à profit la solubilité de l'antibiotique dans les solvants organi ques miscibles à l'eau d'une manière limitée, comme le butanol.. 



  On peut, par exemple, appliquer le procédé suivant. Quand on a obtenu une quantité suffisante de milieu actif, on en règle le pH à 10 environ de manière à extraire la substance active du "mycélium", qu'on sépare ensuite par filtration. On peut alors procéder à l'épuisement du milieu, par exemple à l'aide de butanol normal, à un pH compris entre 3 et 10. Si on acidifie le fluide, l'acide utilisé est de préférence l'acide phosphori-' que. Le précipité qui peut se former est séparé et, si   nécessai-   re, également épuisé. L'extrait est concentré par distillation azéotropique et la substance active brute finit par cristalli- ser. Celle-ci peut être purifiée par précipitation sélective, par exemple au sein d'acide acétique glacial, de pyridine, de diméthylformamide, etc..

   Dans les fermentations donnant des rendements supérieurs à 700 Ù/cm3, le rendement en pimaricine 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 peut être augmenté très sensiblement en procédant à l'épuise-. ment du mycélium, opération dans laquelle il est avantageux d'utiliser, comme véhicule, du méthanol dont on augmente le pouvoir solvant par addition de 1 à 3 % de chlorure de calcium. 



  Exemple 1 - Préparation de la culture d'ensemencement.- 
D'une culture en tube de Streptomyces natalensis nov.spec. par exemple sur farine d'avoine-agar, présentant une bonne sporulation, on transfère de petites quantités de conidies,. dans des conditions stériles, dans des ballons secoués d'une capacité de 2 litres environ, dans lesquels on a introduit 500 cm3  d'un.milieu   nutritif fluide ayant la composition sui- vante . 
 EMI15.1 
 
<tb> 



  Peptone <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> concentrée <SEP> de <SEP> trempage
<tb> 
<tb> du <SEP> maïs <SEP> (50 <SEP> % <SEP> matière <SEP> sèche) <SEP> 0,6 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Glucose <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sel <SEP> ordinaire <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 (pH réglé à 7 au moyen d'un hydroxyde alcalin). 



   Après incubation sous agitation constante à 26 C pendant quarante-huit heures, la culture est prête pour l'ensemencement du milieu principal de fermentation. 



     Exemple II -   Préparation de la culture.- 
On transfère dans des conditions stériles 1 litre de la culture d'ensemencement préparée conformément à l'exemple 1 dans un récipient de fermentation muni d'un agitateur et d'un dispositif d'insufflation d'air stérile, ce récipient contenant 
15 litres d'un milieu de culture ayant la composition   suivantei   
 EMI15.2 
 
<tb> Glucose <SEP> 3,0%
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> concentrée <SEP> de <SEP> trempage
<tb> du <SEP> mais <SEP> (50 <SEP> matière <SEP> sèche) <SEP> 0,2
<tb> 
<tb> Sulfate <SEP> d'ammonium <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 0,4 <SEP> %
<tb> 
<tb> Phosphate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> primaire <SEP> 0,02 <SEP> %
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,

  8%
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 
On règle le pH de ce milieu de culture à 6,9 au moyen d'un hydroxyde alcalin. Au bout de quarante-huit heures d'incu- bation à 27 C, avec aération et agitation constante, on consta- te que la culture contient 610 microgrammes de pimaricine par centimètre cube. 



   D'autres milieux, avec lesquels on peut obtenir des rende- ments du même ordre de grandeur, ont la composition suivante : 
 EMI16.1 
 
<tb> A- <SEP> Farine <SEP> d'arachide <SEP> 2 <SEP> %
<tb> 
<tb> Fécule <SEP> de <SEP> pomme <SEP> de <SEP> terre <SEP> 1 <SEP> %
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> concentrée <SEP> de <SEP> trempage
<tb> du <SEP> mais <SEP> (50 <SEP> % <SEP> matière <SEP> sèche) <SEP> 2 <SEP> %
<tb> 
<tb> Sel <SEP> ordinaire <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 0,1 <SEP> %
<tb> 
<tb> Phosphate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> primaire <SEP> 0,05 <SEP> %
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,6 <SEP> %
<tb> 
 
Hydroxyde de potassium jusqu'à pH 6,5. 



   A l'aide de ce milieu, après ensemencement à4 % et incu- bation et aération pendant 72 heures à 26 C, on a obtenu 590 microgrammes de pimaricine par centimètre cube de fluide de fermentation. 
 EMI16.2 
 
<tb> 



  B <SEP> - <SEP> Mélasses <SEP> de <SEP> betterave <SEP> (teneur <SEP> en
<tb> sucre <SEP> environ <SEP> 50 <SEP> %) <SEP> 4,0%
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> de <SEP> trempage <SEP> de <SEP> mais <SEP> concentrée <SEP> 2,0 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Lactose <SEP> 1,0 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> sodium, <SEP> 10 <SEP> aq. <SEP> 0,1 <SEP> %
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
 
Hydroxyde de potassium jusqu'à pH 7,1. 



   On a obtenu à l'aide de ce milieu, après ensemencement à 5% et 120 heures d'incubation et aération à 27 C,   640   micro- grammes de pimaricine par centimètre cube de fluide de fermen- tation. 
 EMI16.3 
 



  Peptone ( Difco") 0 t 5 fi :gjctra4it de viande (IIDifco Il) 0 s5 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 
 EMI17.1 
 
<tb> Glucose <SEP> 1,0%
<tb> 
<tb> Sel <SEP> ordinaire <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
   A   l'aide de ce milieu, après ensemencement à 3% et   148   heures d'incubation et d'aération à 26 C, on a obtenu 535 micro- grammes de pimaricine par centimètre cube de fluide de fermen- tation. 
 EMI17.2 
 
<tb> 



  D- <SEP> Farine <SEP> grossière <SEP> de <SEP> soja <SEP> 5,0 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> soja <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Liqueur <SEP> concentrée <SEP> de <SEP> trempage
<tb> 
<tb> du <SEP> mais <SEP> (50 <SEP> % <SEP> de <SEP> matière <SEP> sèche) <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Glucose <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Phosphate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> primaire <SEP> 0,02 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ammonium <SEP> sulphate <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb> 
 
A l'aide de ce milieu, après ensemencement à 3 % dans une cuve de 15 litres et fermentation et aération pendant 168 heu- res   à.   28 C, on obtient 690 microgrammes de pimaricine par cen-- timètre cube de fluide de fermentation.

   Après traitement, à l'aide d'hydroxyde alcalin étendu, du mycélium préalablement séparé par essorage et agité avec une assez grande quantité d'eau, à pH 10, on a pu trouver, dans le filtrat du mycélium, 20,4 g de pimaricine, Exemple III - Isolement de   la   pimaricine brute.- 
On a réglé à pH 10, au moyen d'hydroxyde de sodium,   4   li- tres de milieu fluide de fermentation complètement fermenté contenant 590 Ù/cm3 de pimaricine et on l'a débarrassé du mycé- lium par filtration à l'aide de Kieselguhr comme adjuvant de filtration (2   %).   Le filtrat de culture, dont le volume était de 3,7 litres, d'activité de 570 Ù/cm3, a été acidifié au moyen d'acide phosphorique à pH 3. Le filtrat acidifié a été épuisé successivement au moyen de portions de n-butanol de 750, 350 et 150 cm3.

   On a alors lavé l'extrait butanolique à trois reprises au moyen de 120 cm3 d'une solution de borax à 4 %, puis de nou- 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 veau à deux reprises au moyen de 120 cm3 d'eau.   L'extrait   buta- nolique contenait alors 1400 Ù/cme de pimaricine. La concentra- tion azéotropique de cet extrait à 100 cm3 a donné 0,64 g de pimaricine pas tout-à-fait   pure, à   l'état cristallin (activité de   900 /mg).   On a obtenu ensuite par évaporation du reste de l'extrait une quantité totale de 1,42 g de pimaricine impure (activité 395 Ù/mg).

   Le rendement, rapporté à l'activité totale du fluide complètement fermenté, a été de 48,3 % :Exemple IV- Isolement de la pimaricine brute.- 
On a réglé à pH 10,3, à l'aide d'hydroxyde de potassium à 35   %, 15   litres d'un bouillon de culture complètement fermenté contenant 610 Ù/cm3 de pimaricine, puis on en a séparé le mycé- lium par filtration, à l'aide de 50 g de "Hyflo" comme adjuvant de filtration. On a acidifié alors le filtrat à pH 2,8 au moyen d'acide phosphorique.

   On a séparé ensuite par filtration le précipité formé, cette fois à l'aide de 10 g de   "Eyflo",     On   a agité alors le précipité pendant une demi-heure avec 100 cm3      de   n-butanol.   Après repos, on a décanté l'extrait butanolique et on a lavé le dépôt au moyen de 100 cm3   d'eau.   On a lavé l'extrait butanolique total, à trois 'reprises au moyen de 10 cm3 d'une solution de borax à 4   %, puis   à trois reprises au moyen de 10 cm3 d'eau. On a évaporé ' alors sous vide, à 44 C,   jusqu'à   40 cm3. Après refroidissement à 0 C, essorage sous vide et séchage,' on a obtenu 0,51 g de pimaricine cristallisée jaune pâle, d'une activité de 850 Ù/mg. Le filtrat a ensuite été trai, té de la manière décrite dans l'exemple I.

   On a obtenu deux fractions, respectivement de 3,21 g (activité   890 /mg)   et de 6,8 g (activité 223 Ù/mg). Le rendement total a été de 51,5 %,   Exemple V -   Isolement de la pimaricine brute. - 
On a réglé à pH 10, au moyen d'hydroxyde de potassium à 15 %, 10 litres d'un bouillon de culture complètement fermenté (activité 640 Ù/cm3). On a séparé le mycélium par   centrifugeage   

 <Desc/Clms Page number 19> 

 et on a réglé le filtrat limpide à pH 6,8 au moyen d'acide chlorhydrique 10 N. On l'a extrait ensuite successivement à l'aide de portions de 2.000, 1.000 et 1.000 cm3 d'alcool iso- amylique.

   On a lavé successivement les extraits   isoamyliques   à trois reprises au moyen de 30.0 cm3 de solution à 4 % de   carbona,   te de sodium, puis à deux reprises au moyen de 300 cm3 d'eau. 



   On a soumis à l'évaporation azéotropique l'extrait ainsi traité, jusqu'à 100 cm3. Il's'est séparé 2,62 g de pimaricine cristal- lisée jaune pâle d'une activité de 900 Ù/cm3. Rendement   :36,8%.   



  Exemple VI - Isolement de la pimaricine brute. - 
On a réglé à pH 10, au moyen d'hydroxyde de sodium à 20 %, 
20 litres d'un bouillon de culture complètement. fermenté de 
Streptomyces natalensis (activité   700 /cm3),   puis on a séparé le mycélium par filtration à l'aide de "Hyflo" (200 g). On a épuisé successivement le filtrat limpide, au moyen de portions de n-butanol de 4.000, 2.000   et 1.000   cm3. On a lavé à deux reprises le mélange des extraits   butanolïques   au moyen de 500 cm3 de solution de borax à 4 %, puis à deux reprises au moyen de 500 cm3 d'eau. Après   réglage de.l'extrait   butanolique ainsi traité à pH 6,8 au moyen d'acide chlorhydrique 10 N, on a sou- mis l'extrait à la concentration azéotropique sous vide jusqu'à un volume de 250 cm3.

   Il s'est séparé 9,85 g de pimaricine jaune pâle cristallisée, d'activité 913 Ù/mg. Rendement : 60,8%. 



   Exemple   VII -   Isolement de la pimaricine brùte du mycélium.- 
On a réglé à pH 4,1, au moyen d'acide acétique glacial, 
15 litres d'un bouillon de culture complètement fermenté de 
Streptomyces natalensis nov. spec. On a ajouté ensuite, à titre d'adjuvant de filtration, 200 g de "Hyflo" et on a agité la solution. On a alors essoré le mycélium à la plus grande siccité possible (poids total 1700 g). On a épuisé 1 g de mycélium sous cet état, pendant une heure, au moyen de 40 cm3 de méthanol, de manière à déterminer le nombre de microgrammes de pimaricine. 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 



  On a étendu l'extrait   méthanolique   à 100 cm3 et on l'a soumis à la spectrophotométrie. La teneur en pimaricine de cette solu- 
 EMI20.1 
 tion méthaiiolique était-de 120 /cm3. 



   La teneur en pimaricine du mycélium total était de 20,4   g.'   
On a épuisé le mycélium essoré pendant une demi-heure à la tem- pérature ambiante à l'aide de 8 iitres de méthanol dans les- quels on avait dissous 2 % de chlorure de calcium. On a étendu l'extrait ainsi obtenu à l'aide d'un litre d'eau et on en a . chassé le méthanol sous vide. On a obtenu ainsi un précipité cristallisé de pimaricine qui, après essorage, lavage à l'eau et séchage sous vide, pesait 14,73 g et dont l'activité était de 900 Ù/mg. Rendement : 65   % de la   théorie. 



   Exemple VIII - Purification de la pimaricine.- 
On a dissous 10 g de pimaricine impure (activité 890   /mg)   en chauffant doucement, dans 80 cm3 d'acide acétique glacial, puis on a éliminé aussi rapidement que possible les impuretés insolubles par filtration. On a étendu le filtrat limpide de couleur brun-jaune à l'aide de 1500 cm3 d'eau et on   a.rêglé   le pH de la solution ainsi obtenue à 6,3 au moyen d'une solution d'hydroxyde de sodium à 33   %.   



   Après refroidissement, on a séparé par centrifugeage le précipité cristallisé formé et on l'a lavé à deux reprises au moyen d'une quantité totale de 500 cm3 d'eau, après quoi on a essoré sous pression réduite. On a lavé de nouveau la masse cristallisée, sur filtre, au moyen de 200 cm3 d'eau, puis on l'a séchée sous vide sur anhydride phosphorique. Le poids du produit jaune très pâle ainsi obtenu était de 7,07 g et son activité de 960 Ù/mg. 



   On a recommandé le traitement ci-dessus à l'aide de 60 cm3 d'acide acétique glacial et 1.000 cm3 d'eau. On a lavé la subs- tancè à trois reprises au moyen de 200 cm3 d'eau. Le produit ainsi obtenu pesait 5,35 g et possédait une activité de 985 Ù/mg. 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 



  Rendement total : 59,8 %. 



    Exemple   IX - Purification de la pimaricine. - 
On a chauffé doucement, dans 100 cm3 de   diméthyl-formamide   
10 g de   piuaricine   impure d'activité 890 Ù/mg, on a filtré cet- r te solution pour éliminer les impuretés insolubles et on a lavé le filtre au moyen d'une nouvelle quantité de 30 cm3 de dimé-   thyl-forrnamide.   Au filtrat limpide de couleur brune, on a ajou- té 250 cm3 d'eau, ce qui a précipité l'antibiotique à l'état cristallisé. On a essoré le précipité sous vide et on a lavé de nouveau le filtre au moyen de 100 cm3 d'eau. On a ensuite séché la masse cristallisée, sous vide. Le produit ainsi obte- nu pesai-t 9,24 g.

   On a recommencé le traitement ci-dessus et on a obtenu finalement un produit cristallisé jaune pâle, pesant 
7,9 g et possédant une activité de 985 Ù/mg. Rendement total :   87,5 %.   



   Préparation du sel de sodium.- On a mis en suspension, sous agitation mécanique, 2,5 g de pimaricine d'activité 985 Ù/mg dans 20 cm3 de méthanol. On a ajouté ensuite à la suspension une solution de 0,145 g d'hydroxyde de sodium dans 0,3 cm3 d'eau. La pimaricine s'est tout d'abord dissoute, puis s'est séparée au bout de quelques minutes sous forme de sel de sodium .cristallisé.

   Au bout d'une nouvelle demi-heure d'agitation et de vingt-quatre heures de repos à 0 C, on a séparé, par filtra- tion à la trompe, la masse cristallisée et on l'a lavée au moyen de 5 cm3 d'éthanol et 10 cm3 d'éther   diéthylique.   Après séchage sous vide, on a obtenu 2,16 g de sel de sodium cristal- lisé en aiguilles blanches.   Activité :   995 Ù/mg, soit 87,3% de l'activité calculée. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The present invention relates to a process for the biosynthesis of a novel antibiotic, pimaricin, using a hitherto unknown species of Streptomyces. For this purpose, a culture of Streptomyces natalensis nov. Spec. the properties of which are described below under suitable aerobic conditions and the pimaricin thus formed, the properties of which are also given below, is obtained from the fermented broth.

   The preparation of the antibiotic with the aid of the culture fluid and / or the mycelium can advantageously be carried out by extraction with alcohols miscible with water to a limited degree, for example butanol, or by treatment with methanol (methanolic solution of calcium chloride) then by concentration of the extract followed by purification with the aid of solvents.

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   The microorganism producing the antibiotic in question was isolated from a soil sample obtained in Pieter Laritzburg, province of Natal, South Africa. It is an actinomycete of the genus Streptomyces now called Streptomyces natalensis.



   Its morphological and physiological characteristics are as follows: Morphological characteristics. Branched, irregularly twisted hyphae, often nearly straight and parallel in the zone of development, 0.3-0.7 thick, usually uniform in thickness but sometimes showing local thickenings. Hyphae sporulating in monopod lateral branches on the aerial mycelium. Spores in irregularly wavy chains, more rarely in chains coiled in loose spirals. Spores separated from each other by short intermediate pieces without protoplasm, oval, round or tangerine-shaped, 0.7 - 1.2 x 0.7 - 0.8.



  Culture characteristics (after seven days at 25 ° C, unless otherwise specified).



   TABLE 1 (The colors mentioned have been taken from "Color Standards and Nomenclature" (1912), by Ridgway. For the avoidance of doubt, the color designated by Ridgway as "Buff" is hereinafter referred to as "buff". B ", in contrast to the simple" buff ". The" Buff "shade corresponds to a light buff).



  Oat flour-agar Good development. Vegetative mycelium and colorless reverse. After twenty-eight days, a few colonies at the bottom and top of the tube. Back buff, a little darker (Warm Chamois B) after fifty-seven days. Almost flat colony, separate colonies slightly raised in the center. Mouse-gray aerial mycelium

 <Desc / Clms Page number 3>

   pale, light mouse-gray, powdery and felt, gray after twenty-eight days, dirty gray after fifty-seven days.



   Earthy odor with additional sour odor. No soluble pigment.



    Potato agar Moderate development ... Vegetative mycelium light mineral gray to buff B pale olive. Cream lapel ,. chamois B cream every month after fifty-seven days. Slightly raised moist colonies, aerial mycelium partially covering the colony. At the end of seven days, white and felted, at the end of twenty-eight days, dirty gray and covering 30 to 70% of the colony. No soluble pigment. Unpleasant earthy odor.



  Potato Good development. Vegetative mycelium moist, raised, lumpy, buff B pale pinkish to buff B pinkish, buff
B dark olive after twenty-eight days.



   Buff on the sides: glass.



   No aerial mycelium after seven days but fairly abundant after twenty-eight days, white at first, then pale mouse gray, dirty gray after fifty-seven days. The color of the potato is not altered after seven days, but it turns buff brown after fifty-seven days, like the fluid in the bottom of the tube. Earthy smell.

 <Desc / Clms Page number 4>

 



  Moderate development glucose agar. Mycelium vegeta, - Sabouraud tif lumpy, raised, buff B olive like the reverse after seven days, darker (buff B dark olive to buff
B blackish olive) after twenty-eight days. Back of clay color. Aerial mycelium at first white, short and felted, then pale mouse-gray.



   No soluble pigment visible after seven days but medium auburn after fifty-seven.



  Emerson's Agar Very good development. Veggie mycelium. tative chamois B olive. Darker reverse (chamois B cream to chamois).



   Short, felted aerial mycelium, white. No soluble pigment. Strong smell of earth.



    Starch-aar Moderate development. Vegetative mycelium and buff reverse B pale olive. Slightly raised colony, about half of which is covered with a felted white aerial mycelium. No soluble pigment. Strong smell of earth.



  Glucose-nitrate-agar Good development. Colonies round,, moist, gray, slightly raised in the center, 2-2.5 mm in diameter, somewhat paler than buff B pale olive.



   Aerial mycelium scanty, in concentric dots or rings, felted, white.



   No soluble pigment. Earthy smell.



  Sodium citrate- Very poor development. Round, moist agar colonies, slightly raised at the

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 center, about 1 mm in diameter (paler than buff B pale olive). Pale olive chamois B reverse. No soluble pigment. No smell.



  Nutrient agar Good development. Damp, slightly raised colony, in very small damp, rough and dull tufts, with shallow and fuzzy cerebroid streaks, cream to creamy buff color. Unpleasant odor. No soluble pigment.



  Czapek Agar Very little development. Hyaline vegetative mycelium (13 days). No aerial mycelium.



   No soluble pigment.



    Bacto-agar 2% Very little development, 'invisible for thirteen days. Hyaline vegetative mycelium. No aerial mycelium. No soluble pigment.



   As has already been said, the microorganism used according to the invention for the preparation of pimaricin belongs to the genus of Streptomyces and is different from all the Streptomyces species described. Due to the characteristics detailed above it belongs to group 1 of those described by Waksman in the Bergey manual (see also S.A.



    Waksman, "The Actinomycetes", 1950, p. 30).



   Streptomyces natalensis nov. Spec. can also be classified in the "Keo-Ingri" series by Baldacci (cf. Actinomycetales Symposium, VI International Congress of Microbiology, Rome, 1953, p. 31). It should be noted that the name of Streptomyces natalensis nov. Spec. is not exclusively attributed to the actinycetes answering in a stereotypical and rigorous way to the given description but that it also applies to the sub-

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 related ches having generally the same specific properties and producing pimaricin, which can be regarded as subspecies, varieties, races, forms, serological or other type groups, variants, phases, products of mutation spontaneous, modifications, etc. of this species.

   It also covers the mutation products of
 EMI6.1
 Streptomyces natalensis obtainable from this species using substances or means which induce mutation, such as irradiation or substances with toxic action.



   Pimaricin, a new antibiotic, is mainly active against fungi and saprophytic and parasitic yeasts.



   Table II summarizes the antibiotic properties of pimaricin with respect to yeasts and fungi which are not pathogenic to the human body; there is indicated, for each species, the amount of antibiotic in micrograms (Ù) per cm3 of nutrient medium exactly inhibiting the development
Table III mentions the inhibition of a certain number of yeasts and fungi pathogenic to humans.



   TABLE II
 EMI6.2
 
<tb> Test <SEP> Microorganism <SEP> Concentration <SEP> of <SEP> the <SEP> pimaricin
<tb>
 
 EMI6.3
 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ in y; Icm3
 EMI6.4
 
<tb> Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP> - <SEP> H <SEP> 0.15
<tb>
<tb> Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP> - <SEP> KLL <SEP> 0.9
<tb>
<tb> Pichia <SEP> membranifaciens <SEP> 2.5
<tb>
<tb> Schwanniomyces <SEP> occidentalis <SEP> 2.5
<tb>
<tb> Aspergillus <SEP> niger <SEP> 1.8
<tb>
<tb> Aspergillus <SEP> fumigatus <SEP> 1,2
<tb>
<tb> Cladosporium <SEP> cucumerinum <SEP> 0.9
<tb>
<tb> Verticillium <SEP> dahliae <SEP> 1,2
<tb>
<tb> Fusarium <SEP> spec. <SEP> 1,2
<tb>
<tb> Penicillium <SEP> chrysogenum <SEP> 0.6
<tb>
<tb> Tricho'derma <SEP> spec. <SEP> 1,2
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 
 EMI7.1
 T.T:

  ¯U III
 EMI7.2
 Test microorganism Concentration of piluaricin
 EMI7.3
 
<tb> in <SEP> / cm3 <SEP> on <SEP> agar <SEP> of <SEP> Sabouraud
<tb>
<tb> Candida <SEP> albicans <SEP> 6 <SEP> - <SEP> 12
<tb> (3 <SEP> strains)
<tb>
<tb> Candida <SEP> tropicalis <SEP> (1) <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 12
<tb> (:::, <SEP> strains) <SEP>
<tb>
<tb> Trichosporon <SEP> cutaneum <SEP> (1) <SEP> 12
<tb>
 
 EMI7.4
 Pityrosporum spec.

   (1) 12
 EMI7.5
 
<tb> Candida <SEP> parapsilosis <SEP> (1) <SEP> 12
<tb>
 
 EMI7.6
 Histoplasma capsulatum 3
 EMI7.7
 
<tb> Sporotrichum <SEP> Schenckii <SEP> 6
<tb>
 
 EMI7.8
 Trichophyton sulfuriùum 3 Trichophyton ment agr p phyt es 50
 EMI7.9
 
<tb> (3 <SEP> strains) <SEP>
<tb>
 
 EMI7.10
 Trichophyton violaceum 6
 EMI7.11
 
<tb> Trichophyton <SEP> rosaceum <SEP> 12.5
<tb>
<tb> Trichophyton <SEP> Schnleineii <SEP> 6
<tb>
<tb> Trichophyton <SEP> rubrum <SEP> 12.5
<tb>
 
 EMI7.12
 Trichophyton interdigttale 25 lliicrosporum Janosun, 12.5 E idermo h ton floc: .sum 12.5 Hormodendrum .22Ep.2, ctwu 6 (1) This yeast is not pathogenic but has been isolated from a medical material.



   From the foregoing it emerges, inter alia, that pima- ricin has a clear and remarkable action against the fungi
 EMI7.13
 phytopathogens such as Verticillium, Olados122 and Fusarimit The inhibition of Gandida albicans is also very remarkable,
Another important feature is the very mild phytotoxic effect of pimaricin, as opposed to most of the fungicidal antibiotics known heretofore. Thus, this new antibiotic is very suitable, among others, for applications in agriculture and horticulture, to combat

 <Desc / Clms Page number 8>

 plant diseases, especially as it diffuses easily and acts systematically.



   Thus, pimaricin penetrates, for example, in the seeds of peas (Pisum sativum), after being soaked in an extended aqueous solution. This is verified by the fact that pimaricin can be extracted from the cotyledons and the germs of the seeds thus treated.



   Tables IV a and IV b also show an internal antiseptic action. The mycelium of funi (among others Ascochyta pisi) is killed in the seed.



   TABLE IV a
 EMI8.1
 
<tb> Concentration <SEP> in <SEP> pimaricin <SEP> in <SEP>% <SEP> of <SEP> seeds <SEP> with <SEP> mycelium
<tb>
<tb> parts <SEP> by <SEP> million <SEP> (1) <SEP> (2)
<tb>
<tb>
<tb> 150 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 75 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 37.5 <SEP> 11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18.7 <SEP> 25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> unprocessed <SEP> 80
<tb>
 TABLE IV b
 EMI8.2
 
<tb> Concentration <SEP> in <SEP> pimaricin <SEP>% <SEP> of <SEP> plants <SEP> diseased
<tb>
<tb>
<tb> (p.p.m.) <SEP> (1) <SEP> Test <SEP> I <SEP> Test <SEP> II
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 150 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 75 <SEP> 0 <SEP> 0.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 37.5 <SEP> 1 <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18.7 <SEP> 2 <SEP> 3.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> unprocessed <SEP> 15 <SEP> 24
<tb>
 (1)

   Aqueous solution in which the seeds have been soaked for twenty-four hours at 20 C.



  (2) Development of the mycelium on filter paper.



   Detailed trials have shown that pimaricin at a concentration of 75 p.p.m., which is a very effective fungicide, does not interfere with the germination of pea seeds and

 <Desc / Clms Page number 9>

 the development of the plant (see Tables IVc and IVd).



     . TABLE IV c
 EMI9.1
 
<tb> Concentration <SEP> in <SEP>% <SEP> seeds <SEP> germinated <SEP> Length <SEP> of <SEP> roots
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> pimaricine <SEP> p.p.m. (1) <SEP> (2) <SEP> in <SEP> mm <SEP> after <SEP> 3 <SEP> j. <SEP> (2)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> unprocessed <SEP> 100 <SEP> 23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 25 <SEP> 100 <SEP> 24
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50 <SEP> 100 <SEP> 22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 75 <SEP> 100 <SEP> 22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 100 <SEP> 23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 125 <SEP> 100 <SEP>.

   <SEP> 22
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 150 <SEP> 96 <SEP> 29
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 200 <SEP> 98 <SEP> 14
<tb>
 (1) Aqueous solution in which the seeds have been soaked; for twenty-four hours at 20 0.



  (2) Seeds placed on wet filter paper.



   TABLE I V d
 EMI9.2
 
<tb> Seeds <SEP> of <SEP> peas <SEP> soaked <SEP> in <SEP> concentration <SEP> in <SEP> pimaricin
<tb>
<tb> in <SEP> water <SEP> 75 <SEP> p.p.m. <SEP> (1)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Germination <SEP> (number) <SEP> 126 <SEP> 128
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> length of <SEP> the <SEP> crashes
<tb>
<tb> in <SEP> cm <SEP> at <SEP> end <SEP> of <SEP> two
<tb>
<tb> month <SEP> 31.8 <SEP> 33.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Number <SEP> of <SEP> terminals <SEP> by
<tb>
<tb> crash <SEP> 2.8 <SEP> 2.8
<tb>
 (1) Aqueous solution in which the peas were soaked for twenty-four hours at 20 C.



   All the results given in the tables relate to the race "Eminent", which is very susceptible to Ascochyta pisi.



   Experiments performed in mice and rats indicate very low toxicity.



   To determine the acute toxicity of pimaricin in the white rat, a 985 (Ó / mg product was administered to rats which were sacrificed after seven days.



   The following results were obtained using suspensions

 <Desc / Clms Page number 10>

 aqueous pimaricin. mg / kg LD50, oral 1,500 LD50, intramuscular route> 2,000) Average values) on 40 rats LD50, hypodermic route) 5,000) LD50, intraperitoneal route 250
Pimaricin does not have an irritating effect on the skin and mucous membranes, so it can also be applied to humans.



   In the pure state, pimaricin is a white crystalline compound of amphoteric nature, the salts of which can be prepared in the usual manner. It does not give a reaction, colored with FeCl3 but it gives, with concentrated phosphoric acid, an unstable pink color. Concentrated hydrochloric acid and concentrated sulfuric acid produce a blue or olive-green color. This antibiotic bleaches bromine water. This fact, as well as the infrared and ultra-violet spectra (see below) suggest that pimaricin is one of the so-called polyene antibiotics. Its solubility in water is very slight, i.e. 8 mg in 100 cm3 of water at 20 C.

   It is more soluble in organic solvents such as alcohols, glycols, ketones, in particular alcohols with 1 to 6 carbon atoms, such as normal butanol, as well as in "Cellosolves".



  It is further soluble in pyridine, dimethylformamide, dimethylacetamide, glacial acetic acid and alkali hydroxides. It is practically insoluble in aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, etc.



   At room temperature, pimaricin is a very stable compound. An aqueous solution at 5 mg / 100 cm3 retains its full activity for seven days at pH 7 at 25 C. At pH 2, this solution loses 50% of its activity in three days at this same.

 <Desc / Clms Page number 11>

 temperature. At pH 10 and 25 C, it loses 50% of its activity in six days. At high temperatures, the solution is less stable. Thus, the above-mentioned aqueous solution of pimaricin, at 90 ° C., loses, in fifteen minutes, at pH 2, 90%, at pH 6.5, 15 and at PE 9, 50% of its activity. Pimaricin in methanolic solution is still stable at higher temperatures (25 to 60 C).

   The antibiotic activity of pimaricin was tested microbiologically with Saccharomyces cerevisiae, Dutch strain, as a test microorganism, compared to a normal pure preparation.



   Pimaricin does not show a melting point, but it does; begins to decompose at around 150 C. The specific optical rotation Ó 25D is equal to +250 (conc. 0.083% in absolute methanol). The molecular weight of the substance is approximately 727. Its probable crude formula is C35H50NO14. Elemental analysis gives the following values: C = 57.77%, H = 7.27%, N = 1.95%, 0 (calculated) = 33.01%.



   The ultraviolet absorption spectrum of pimaricin is characterized by maxima at 290, 304 and 318 m with shoulder at 280 m and minimum at about 250 m (Conc. = 3.93Ù / cm3 in methanol). A sample of pimaricin pressed on a potassium bromide plate (conc. = 0.5%) shows the following infrared absorption (in cm-1): 3460, 2985, 1721, 1637, 1577,1441, 1401, 1381, 1275, 1269, 1238, 1192, 1176, 1136, 1109, 1066, 1006, 988. 948, 887, 855, 844, 803, 794 (for the underlined values the absorption is from strong to very strong ). (See attached diagram).



   To prepare pimaricin, Streptomyces natalensis is grown aerobically in stationary cultures or submerged in a fluid nutrient medium, under sterile conditions, in closed containers fitted with stirring devices and in which, for of aeration, you can breathe in oxygen, -

 <Desc / Clms Page number 12>

 gene or sterile air during cultivation.



   Cultivation time, temperature and other conditions which must be met in order to obtain good yields of pimaricin are readily determined by experience. These conditions are discussed more fully below.



   The nutrient medium may consist of the usual substances; it should contain a source of fermentable organic and / or mineral carbon and nitrogen, the additional presence of inorganic salts, such as phosphates, potassium and sodium salts, and traces of various metals also being desirable. However, the raw materials used in practice are often sufficiently contaminated with these mineral salts that further additions are unnecessary.



   As the carbon source, soluble or insoluble carbohydrates can be used, such as glucose, sucrose, lactose or starch. Sugar alcohols, such as glycerin, are also suitable. The amount of carbon source present in the medium can vary widely depending on the nature of the carbohydrate used and the composition of the medium.



  It is generally about 0.5 to 5% by weight of the medium.



   The source of nitrogen can be made up of a wide variety of substances. Mention may be made of hydrolysed or non-hydrolyzed casein, corn steep liquor, peptone, meat extract, defatted or non-defatted soy flour, arachi flour, fish meal. , nitrates. The choice of the nitrogen source usually depends on the composition of the medium, which is itself chosen so as to obtain the antibiotic in the most economical manner. It may be mentioned in this connection that small amounts of nitrogenous raw materials such as yeast extract, soluble products from distilleries, soluble fish products, etc., considerably improve the yields of pimaricin in particular media. -

 <Desc / Clms Page number 13>

 bind.

   Also, lipids such as fatty oils, of vegetable as well as animal origin (soybean oil, fish oil for example) are likely to improve the yield in a substantial way.



   The duration of fermentation depends to a large extent on the composition of the nutrient medium. It usually varies between forty-eight and one hundred and twenty hours but it can be continued for a longer period if desired, for example up to fourteen days, if the increase in antibiotic yield thus obtained justifies the additional expense. involves the prolongation of the fermentation cycle.



   The temperature at which the fermentation is carried out can in principle vary between 15 and 30 C. Preference is given to. temperatures from 26 to 28 C.



   To achieve the optimum conditions for proliferation of the microorganism and yield of pimaricin, the pH can vary in particular during the first phase of the fermentation, between 5 and 8 for example. After sterilization, the nutrient medium is preferably adjusted to a pH between 6 and 7. Fermentation is preferably carried out at a pH between 6.5 and 8, since in this case the highest yields are obtained. High -.- The pH can be kept constant during fermentation by the addition of an alkali hydroxide or an acid at regular intervals under sterile conditions.

   However, calcium carbonate is usually used as a buffer in proportions which vary between 0.2 and 1% by weight of the medium. The amount of air that is passed through the medium during fermentation under sterile conditions depends largely on the shape of the vessel, the speed and the shape of the agitators. Generally, this amount varies between 0.1 and 4 liters per liter of nutrient medium and per minute.

 <Desc / Clms Page number 14>

 



   Preferably forty-eight to seventy-two hour pre-cultures of Streptomyces natalensis are used as the seed material for the main fermentation medium. In order to obtain good yields and to avoid fluctuation of the results, the inoculation is preferably carried out with the aid of amounts of culture representing 1 to 7% by volume of the nutrient medium contained in the main fermentation tank. Obviously, in the case of large fermentation tanks, several stages of preculture must be carried out. However, it is also possible to keep a portion of the culture, for example 10%, in the main fermentation tank for the production of a new culture. The fermentation, as a whole, can also be carried out in a continuous manner.



   Pimaricin can be removed from the culture medium in several ways. In accordance with the invention, it is possible to take advantage of the solubility of the antibiotic in organic solvents miscible with water to a limited extent, such as butanol.



  It is possible, for example, to apply the following method. When a sufficient quantity of active medium has been obtained, its pH is adjusted to about 10 so as to extract the active substance from the "mycelium", which is then separated by filtration. The medium can then be depleted, for example using normal butanol, at a pH of between 3 and 10. If the fluid is acidified, the acid used is preferably phosphoric acid. . Any precipitate which may form is separated and, if necessary, also spent. The extract is concentrated by azeotropic distillation and the crude active substance eventually crystallizes. This can be purified by selective precipitation, for example in glacial acetic acid, pyridine, dimethylformamide, etc.

   In fermentations giving yields greater than 700 Ù / cm3, the yield of pimaricin

 <Desc / Clms Page number 15>

 can be increased very noticeably by carrying out the exhaust-. ment of the mycelium, an operation in which it is advantageous to use, as vehicle, methanol, the solvent power of which is increased by the addition of 1 to 3% of calcium chloride.



  Example 1 - Preparation of the seed culture.
From a tube culture of Streptomyces natalensis nov.spec. for example on oatmeal-agar, exhibiting good sporulation, small quantities of conidia are transferred ,. under sterile conditions, in shaken flasks with a capacity of about 2 liters, into which 500 cc of a fluid nutrient medium having the following composition has been introduced.
 EMI15.1
 
<tb>



  Peptone <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Liquor <SEP> concentrated <SEP> of <SEP> steeping
<tb>
<tb> of the <SEP> maize <SEP> (50 <SEP>% <SEP> dry <SEP> material) <SEP> 0.6 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Glucose <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ordinary <SEP> salt <SEP> 1.0 <SEP>% <SEP>
<tb>
 (pH adjusted to 7 using an alkaline hydroxide).



   After incubation with constant agitation at 26 ° C. for 48 hours, the culture is ready for inoculation of the main fermentation medium.



     Example II - Preparation of culture.-
1 liter of the seed culture prepared in accordance with Example 1 is transferred under sterile conditions into a fermentation vessel fitted with a stirrer and a device for blowing sterile air, this vessel containing
15 liters of a culture medium having the following composition:
 EMI15.2
 
<tb> Glucose <SEP> 3.0%
<tb>
<tb> Liquor <SEP> concentrated <SEP> of <SEP> steeping
<tb> of <SEP> but <SEP> (50 <SEP> dry <SEP> material) <SEP> 0.2
<tb>
<tb> Ammonium <SEP> <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb> <SEP> potassium chloride <SEP> 0.4 <SEP>%
<tb>
<tb> Primary <SEP> potassium <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 0.02 <SEP>%
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 0,

  8%
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 16>

 
The pH of this culture medium is adjusted to 6.9 by means of an alkali hydroxide. After 48 hours of incubation at 27 ° C., with aeration and constant agitation, the culture was found to contain 610 micrograms of pimaricin per cubic centimeter.



   Other media, with which yields of the same order of magnitude can be obtained, have the following composition:
 EMI16.1
 
<tb> A- <SEP> Peanut <SEP> flour <SEP> 2 <SEP>%
<tb>
<tb> Starch <SEP> of <SEP> apple <SEP> of <SEP> earth <SEP> 1 <SEP>%
<tb>
<tb> Liquor <SEP> concentrated <SEP> of <SEP> steeping
<tb> of the <SEP> but <SEP> (50 <SEP>% <SEP> dry <SEP> material) <SEP> 2 <SEP>%
<tb>
<tb> Ordinary <SEP> salt <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb> Magnesium <SEP> <SEP> <SEP> 0.1 <SEP>% sulfate
<tb>
<tb> Primary <SEP> potassium <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 0.05 <SEP>%
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 0.6 <SEP>%
<tb>
 
Potassium hydroxide up to pH 6.5.



   Using this medium, after seeding at 4% and incubation and aeration for 72 hours at 26 ° C., 590 micrograms of pimaricin per cubic centimeter of fermentation fluid were obtained.
 EMI16.2
 
<tb>



  B <SEP> - <SEP> Molasses <SEP> of <SEP> beet <SEP> (content <SEP> in
<tb> sugar <SEP> approximately <SEP> 50 <SEP>%) <SEP> 4.0%
<tb>
<tb> Liquor <SEP> of <SEP> soaking <SEP> of <SEP> but <SEP> concentrated <SEP> 2.0 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Lactose <SEP> 1.0 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Sodium <SEP> <SEP>, <SEP> 10 <SEP> aq. <SEP> 0.1 <SEP>%
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
 
Potassium hydroxide up to pH 7.1.



   With the aid of this medium, after inoculation at 5% and 120 hours of incubation and aeration at 27 ° C., 640 micrograms of pimaricin per cubic centimeter of fermentation fluid were obtained.
 EMI16.3
 



  Peptone (Difco ") 0 t 5 fi: gjctra4it of meat (IIDifco Il) 0 s5

 <Desc / Clms Page number 17>

 
 EMI17.1
 
<tb> Glucose <SEP> 1.0%
<tb>
<tb> Ordinary <SEP> salt <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
   Using this medium, after seeding at 3% and 148 hours of incubation and aeration at 26 ° C., 535 micrograms of pimaricin per cubic centimeter of fermentation fluid were obtained.
 EMI17.2
 
<tb>



  D- <SEP> Soybean <SEP> coarse <SEP> <SEP> <SEP> 5.0 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> Soybean <SEP> <SEP> oil <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Liquor <SEP> concentrated <SEP> of <SEP> steeping
<tb>
<tb> of <SEP> but <SEP> (50 <SEP>% <SEP> of <SEP> dry <SEP> material) <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Glucose <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Primary <SEP> potassium <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 0.02 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ammonium <SEP> sulphate <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb>
 
Using this medium, after inoculation at 3% in a 15 liter tank and fermentation and aeration for 168 hours at. 28 C, 690 micrograms of pimaricin are obtained per cubic meter of fermentation fluid.

   After treatment, with the aid of extended alkali hydroxide, of the mycelium previously separated by suction and stirred with a fairly large quantity of water, at pH 10, it was possible to find, in the filtrate of the mycelium, 20.4 g of pimaricin, Example III - Isolation of crude pimaricin.
4 liters of fully fermented fluid fermentation medium containing 590 Ù / cm3 of pimaricin were adjusted to pH 10 with sodium hydroxide and freed of the mycelium by filtration using Kieselguhr as a filter aid (2%). The culture filtrate, the volume of which was 3.7 liters, activity 570 Ù / cm3, was acidified with phosphoric acid to pH 3. The acidified filtrate was successively depleted by means of portions of n -butanol of 750, 350 and 150 cm3.

   The butanol extract was then washed three times with 120 cm3 of a 4% borax solution, followed by new.

 <Desc / Clms Page number 18>

 veal twice in 120 cm3 of water. The butanol extract then contained 1400 Ù / cm of pimaricin. Azeotropic concentration of this extract at 100 cc gave 0.64 g of not quite pure pimaricin, crystalline (activity 900 / mg). A total amount of 1.42 g of impure pimaricin (activity 395 Ù / mg) was then obtained by evaporation of the remainder of the extract.

   The yield, related to the total activity of the completely fermented fluid, was 48.3%: Example IV - Isolation of crude pimaricin.
15 liters of a fully fermented broth containing 610 Ù / cm3 of pimaricin were adjusted to pH 10.3 with the aid of 35% potassium hydroxide, then the mycelium was separated therefrom by filtration, using 50 g of "Hyflo" as a filter aid. The filtrate was then acidified to pH 2.8 with phosphoric acid.

   The precipitate formed was then filtered off, this time with 10 g of "Eyflo". The precipitate was then stirred for half an hour with 100 cm 3 of n-butanol. After standing, the butanol extract was decanted and the deposit was washed with 100 cm3 of water. The total butanol extract was washed three times with 10 cm3 of 4% borax solution, then three times with 10 cm3 of water. It was then evaporated under vacuum at 44 ° C. to 40 cm3. After cooling to 0 C, vacuum suction and drying, 'was obtained 0.51 g of pale yellow crystalline pimaricin, with an activity of 850 Ù / mg. The filtrate was then treated as described in Example I.

   Two fractions were obtained, respectively 3.21 g (activity 890 / mg) and 6.8 g (activity 223 Ù / mg). The total yield was 51.5%, Example V - Isolation of crude pimaricin. -
10 liters of a fully fermented culture broth (activity 640 Ù / cm3) were adjusted to pH 10 using 15% potassium hydroxide. The mycelium was separated by centrifugation.

 <Desc / Clms Page number 19>

 and the clear filtrate was adjusted to pH 6.8 with 10 N hydrochloric acid. It was then extracted successively with 2,000, 1,000 and 1,000 cc portions of iso-amyl alcohol.

   The isoamyl extracts were washed successively three times with 30.0 cm3 of 4% sodium carbonate solution, then twice with 300 cm3 of water.



   The extract thus treated was subjected to azeotropic evaporation, up to 100 cm 3. 2.62 g of pale yellow crystallized pimaricin with an activity of 900 Ù / cm3 separated. Yield: 36.8%.



  Example VI - Isolation of crude pimaricin. -
The pH was adjusted to 10 using 20% sodium hydroxide.
20 liters of a culture broth completely. fermented from
Streptomyces natalensis (activity 700 / cm3), then the mycelium was separated by filtration using "Hyflo" (200 g). The clear filtrate was successively depleted with 4,000, 2,000 and 1,000 cc portions of n-butanol. The mixture of butanol extracts was washed twice with 500 cm3 of 4% borax solution, then twice with 500 cm3 of water. After adjusting the butanol extract thus treated to pH 6.8 with 10 N hydrochloric acid, the extract was subjected to azeotropic concentration in vacuo to a volume of 250 cm 3.

   9.85 g of crystallized pale yellow pimaricin with activity 913 Ù / mg separated. Yield: 60.8%.



   Example VII - Isolation of crude pimaricin from mycelium.
Was adjusted to pH 4.1, using glacial acetic acid,
15 liters of a fully fermented culture broth of
Streptomyces natalensis nov. Spec. Then 200 g of "Hyflo" was added as a filter aid and the solution stirred. The mycelium was then drained to the greatest possible dryness (total weight 1700 g). 1 g of mycelium in this state was depleted for one hour with 40 cc of methanol, so as to determine the number of micrograms of pimaricin.

 <Desc / Clms Page number 20>

 



  The methanolic extract was extended to 100 cm 3 and subjected to spectrophotometry. The pimaricin content of this solu-
 EMI20.1
 methaiolic ratio was 120 / cm3.



   The pimaricin content of the total mycelium was 20.4 g.
The drained mycelium was depleted for half an hour at room temperature with 8 liters of methanol in which 2% calcium chloride had been dissolved. The extract thus obtained was extended with the aid of one liter of water and there was some. removed the methanol in vacuo. A crystalline precipitate of pimaricin was thus obtained which, after filtering off, washing with water and drying under vacuum, weighed 14.73 g and whose activity was 900 Ù / mg. Yield: 65% of theory.



   Example VIII - Purification of pimaricin.-
10 g of impure pimaricin (activity 890 / mg) was dissolved with gentle heating in 80 cm3 of glacial acetic acid, and then the insoluble impurities were removed as quickly as possible by filtration. The clear yellow-brown filtrate was extended with 1500 cm3 of water and the pH of the solution thus obtained was adjusted to 6.3 using a solution of sodium hydroxide to 33 %.



   After cooling, the crystalline precipitate formed was separated by centrifugation and washed twice with a total amount of 500 cm 3 of water, after which it was filtered off under reduced pressure. The crystallized mass was washed again on a filter with 200 cm 3 of water, then dried under vacuum over phosphorus pentoxide. The weight of the very pale yellow product thus obtained was 7.07 g and its activity 960 Ù / mg.



   The above treatment was recommended using 60 cc of glacial acetic acid and 1000 cc of water. The substance was washed three times with 200 cc of water. The product thus obtained weighed 5.35 g and had an activity of 985 Ù / mg.

 <Desc / Clms Page number 21>

 



  Total yield: 59.8%.



    Example IX - Purification of pimaricin. -
It was heated gently in 100 cm3 of dimethyl-formamide
10 g of impure piuaricin of activity 890 Ù / mg, this solution was filtered to remove insoluble impurities and the filter was washed with a further 30 cm3 of dimethylformamide. To the clear brown filtrate was added 250 cc of water, which precipitated the antibiotic in crystalline form. The precipitate was filtered off under vacuum and the filter was washed again with 100 cc of water. The crystalline mass was then dried in vacuo. The product thus obtained weighed 9.24 g.

   The above treatment was repeated and a pale yellow crystalline product, weighing
7.9 g and having an activity of 985 Ù / mg. Total yield: 87.5%.



   Preparation of the sodium salt. 2.5 g of pimaricin of 985 Ù / mg activity were suspended, with mechanical stirring, in 20 cm3 of methanol. A solution of 0.145 g of sodium hydroxide in 0.3 cm3 of water was then added to the suspension. The pimaricin first dissolved and then separated after a few minutes as the crystallized sodium salt.

   After another half hour of stirring and twenty-four hours of standing at 0 ° C., the crystallized mass was filtered off with suction and washed with 5 cm3. of ethanol and 10 cm3 of diethyl ether. After drying in vacuo, 2.16 g of sodium salt crystallized in white needles were obtained. Activity: 995 Ù / mg, or 87.3% of the calculated activity.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS. 1.- Substance ayant des propriétés antibiotiques à l'égard des fungi et des levures saprophytes et parasites qui, à l'état <Desc/Clms Page number 22> EMI22.1 pur, est un solide cristallin b7¯:. c cc};L:iuj-G..i') 21, z-i dCO;'11)OSer à environ 15C C, po:s:c, un pouvoir .otL.c.e spécifique 1 D5= + 250 (à une concentration de O,C;j.;' d*noe le :..¯ëi ¯o?¯ absolu) et qui montre une absorption T:laxil:H1..:l de :La lï.ui0re ultraviolette à 290, 304 et 316 T,l,1 L'avec un ';'9at;.lGdlit à unvi- ron 280 et un minimum à environ 250 m et qui, sur plaque au bromure de potassium, présente l'absorption suivante aux infra- rouges (en cm-1) . 3460, 2985,1721, 1637, 1577,1441, 1401, 1381, 1275, 1269, 1238, 1192, 1176, 1136,1109, 1066, 1006, 988,948, 887,855, 844,803, 794. CLAIMS. 1.- Substance having antibiotic properties against fungi and saprophytic and parasitic yeasts which, in the <Desc / Clms Page number 22> EMI22.1 pure, is a crystalline solid b7¯ :. c cc}; L: iuj-G..i ') 21, zi dCO; '11) Dare at about 15C C, po: s: c, a specific .otL.ce power 1 D5 = + 250 (at a concentration of O, C; j .; 'd * noe the: .. ¯ëi ¯o? ¯ absolute) and which shows an absorption T: laxil: H1 ..: l of: the first ultraviolet at 290, 304 and 316 T, l, 1 L'with a ';' 9at; .lGdlit at about 280 and a minimum at about 250 m and which, on a potassium bromide plate, shows the following absorption at infrared (in cm-1). 3460, 2985,1721, 1637, 1577,1441, 1401, 1381, 1275, 1269, 1238, 1192, 1176, 1136,1109, 1066, 1006, 988,948, 887,855, 844,803, 794. 2. - Substance ayant des propriétés antibiotiques à l'égard des fungi et des levures saprophytes et parasites qui. à l'état pur, est un composé cristallin blanc qui ne donne pas de réac- tion colorée avec le chlorure ferrique, produit avec l'acide phosphorique une coloration rose instable, décolore l'eau de , brome, est légèrement soluble dans l'eau et plus soluble dans les alcools et est soluble dans la pyridine, la diméthylforma- mide, la diméthylacétamide, l'acide acétique glacial, les hy- ' droxydes alcalins et les hydrocarbures aliphatiques, et qui présente une absorption maximum en lumière ultraviolette à 290, 304 et 318 m avec un épaulement à environ 280 et un minimum à environ 250 m et qui, sur plaque au bromure de potassium, présente l'absorption suivante en lumière infrarouge (en cm-1) 3460, 2985,1721, 1637,1577, 1441,1401, 2. - Substance having antibiotic properties with regard to fungi and saprophytic and parasitic yeasts which. in its pure state, is a white crystalline compound which does not give a color reaction with ferric chloride, produces with phosphoric acid an unstable pink color, discolors water of, bromine, is slightly soluble in water and more soluble in alcohols and is soluble in pyridine, dimethylformamide, dimethylacetamide, glacial acetic acid, alkali hydroxides and aliphatic hydrocarbons, and which exhibits maximum absorption in ultraviolet light at 290 , 304 and 318 m with a shoulder at about 280 and a minimum at about 250 m and which, on a potassium bromide plate, shows the following absorption in infrared light (in cm-1) 3460, 2985,1721, 1637, 1577, 1441,1401, 1381,1275, 1269, 1238, 1192,1176, 1136,1109, 1066, 1006, 988, 948, 887, 855, 844, 803, 794. 1381,1275, 1269, 1238, 1192,1176, 1136,1109, 1066, 1006, 988, 948, 887, 855, 844, 803, 794. 3.- Procédé de préparation de pimaricine, caractérisé en ce que l'on propage une culture de Streptomyces natalensis dans un milieu nutritif aqueux dans des conditions aérobies submer- gées. 3.- Process for the preparation of pimaricin, characterized in that a culture of Streptomyces natalensis is propagated in an aqueous nutrient medium under submerged aerobic conditions. 4. - Procédé de préparation de pimaricine, caractérisé en ce que l'on propage une souche de Streptomyces natalensis dans <Desc/Clms Page number 23> un milieu nutritif aqueux dans des conditions aérobies submer- gées à une température comprise entre environ 15 C et environ 30 C pendant une période d'environ deux à cinq jours. 4. - Process for preparing pimaricin, characterized in that a strain of Streptomyces natalensis is propagated in <Desc / Clms Page number 23> an aqueous nutrient medium under submerged aerobic conditions at a temperature between about 15 ° C and about 30 ° C for a period of about two to five days. 5. - Procédé de préparation de pimaricine, caractérisé en ce que l'on propage une culture de Streptomyces natalensis dans un milieu nutritif aqueux dans des conditions aérobies submergées'à une température comprise entre environ 26 C et en- viron 28 C pendant une période de deux à cinq jours, et en ce que l'on récupère la pimaricine ainsi produite à partir de la liqueur de fermentation résultante. 5. - Process for the preparation of pimaricin, characterized in that a culture of Streptomyces natalensis is propagated in an aqueous nutrient medium under submerged aerobic conditions at a temperature between about 26 C and about 28 C for a period. from two to five days, and in recovering the pimaricin thus produced from the resulting fermentation liquor. 6. - Procédé de préparation de pimaricine, caractérisé en ce que l'on propage une culture de Streptomyces natalensis dans une solution d'hydrate de carbone aqueuse contenant des éléments nutritifs et ayant un pH de 6,5 à 8, dans des condi- tions aérobies submergées, à une température comprise entre en- viron 15 C et environ 30 C pendant deux à cinq jours, et en ce que l'on récupère la pimaricine à partir de la liqueur de fer- mentation résultante. 6. - Process for the preparation of pimaricin, characterized in that a culture of Streptomyces natalensis is propagated in an aqueous carbohydrate solution containing nutrients and having a pH of 6.5 to 8, under condi- aerobic conditions are submerged, at a temperature of between about 15 ° C and about 30 ° C for two to five days, and in that the pimaricin is recovered from the resulting fermentation liquor. 7.- Procédé de préparation de pimaricine, caractérisé en ce que l'on développe dans des conditions aérobies une culture de Streptomyces natalensis dans un milieu aqueux ayant un pH compris entre 6,5 et 8 et contenant un hydrate de carbone solu- ble et une source d'azote assimilable à des températures dans l'intervalle d'environ 15 C à environ 30 C pendant une période @ d'environ deux à cinq jours, le milieu aqueux étant ainsi fer- menté et la pimaricine produite, et en ce que l'on récupère la pimaricine à partir de la liqueur fermentée. 7.- Process for the preparation of pimaricin, characterized in that a culture of Streptomyces natalensis is developed under aerobic conditions in an aqueous medium having a pH of between 6.5 and 8 and containing a soluble carbohydrate and a source of assimilable nitrogen at temperatures in the range of from about 15 C to about 30 C for a period of about two to five days, the aqueous medium being thus fermented and pimaricin produced, and in that that we recover the pimaricin from the fermented liquor. 8. - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la récupération de la pimaricine comprend la phase opéra- toire d'extraction de l'antibiotique dans de l'alcool butylique à un pH d'environ 3. 8. - Process according to claim 7, characterized in that the recovery of the pimaricin comprises the operative phase of extracting the antibiotic in butyl alcohol at a pH of about 3.
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