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Procédés de production de la 2'-a,airo-2'-dEeoxy-Icanamyc,ne avec un rendement accru. La présente invention concerne des procèdes pour produire
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avec des rendements accrus la '-am.zio-2'-àésoxy-.canacnyc.ra qui est. un antibiotique. Plus spécialement aile'se rapporte à des procédés de production de la 2-amino'-2-deso;Ky-it<:anMycine par fermentation et à des procédés pour recueillir et purifier ce composé.
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La 2'-amino-2'-désoxy-ltsunanycine est efficace pour iru1i... ber la croissance des bactéries tiraln-positives, Gram-nat3vvs et aoldo-r6sistantes, comme Staphylococcus, 9seuàomùnax, S1l11onl:l1a;
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Shiolla. et Mycobacterium do mGLi,G que pour 1nh1'Oer' la c.:ro1:.;sa.nce
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do bactéries pathogènes qui aux antibiotiques et agents
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cllil1jiothrE\peut1q,uos de synthèse connus. La 2'-alUino..2'...dso.xy" kanamycine a une toxicité sxtrncuont faible et en particulier 4zN peu (l'effets secondaires sur le système auditif niais x un etfet thérapeutique utile sur les infections provoquées chez 'hoa:ae les aminaux par les bactéries Gl'am-positives, Gra nécatives et acido-r6sistantes.
La 2amino-2'-dësoxy-kanaNycine répond à la formule
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globale:
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Cl8"370' et à la oxwu7.a de structure:
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'tuàa de la production industrielle de la kanaMyoine A par formentation a toutefois indique que les souches ordinaires naturelles de Streptoutyces lsanawyc;et.cus, utilisées pour la production de la kanaisycine A à l'échelle industrielle pe>'1lot%en% d'habàtude la fOI'tllation d'une 1>ùpottunte quuut1t de ltal1aycice A déuix le milieu de culture,mais d'uno quantité beaucoup moindre de 2-aMino-2-dsoxy-kanaMycine.
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D'autres examens ont indiqua qu'il est possible d'amélio-
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eor beaucoup la production et l'accumulation de 2'.-aLina-'-dsorkanaliycine dans le milieu de culture et d'isoler ce composé avec
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un meilleur rendement soit en cultivant les anuhet, o'dinairâr ao Streptomyces kanainycotîcuo de la manière habituelle,unis en parésenco d'un aminoelucose ou d'un composé glucoziçilque ue 1'ûld..noglucose combiné avec de la dé:3ostl'eptUlliina, soit en cultivant certains nouveaux mutants do Streptomyces kanamyceticus de la manière classique dans un milieu de culture ordinaire tel qu'il
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est utilisé d'habituàe pour la culture ces actinomycotes de types connus.
Suivant un premier aspect, l'invention a pur objet un
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procédé de production de la 2'-amino-Z'-désoxy -kanany c.ne avec un rendement accru, suivant lequel on cultive une souche de
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Streptomyces kanamyceticus en milieu aérobie dans un Milieu de culture habituel qui contient un hyurate de carbone et un aliment azoté en présence d'au moins un additif choisi parmi les aminoglucoses et leurs composés glucosidiques combinés avec la désoxy-
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streptamine, jusqu'à ce que la 2'-am.no-2j-désoy-kdnarvycine s'accumule en quantité sensible dans le milieu de culture, puis on isole la 2'-arnino-2'-désoxy-kanacr.ycir:te du milieu de culture.
Comme exemples des aminoglucoses qu'on peut utiliser dans le procédé faisant le premier objet de 1,'invention, il convient ,
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de citer la D-glucosamine, le 3-amino-3-dsoa.y-n-d.ucosc, le 6...amino-6-déso.xy-D-glucoso et le 2,6-ûi-césox.y-2,,-uiaâülnG-Uglucose. Par composés glucosidiques ae ll&min0elUCose combinés avec la désaxystreptan:3ne, on ontond des composés Clans lesquels l'Eom1noalucoso est combiné avec la ctéso).,-yst'cpte,.n.lne UUl1S un rapport de 1 mole pour 1 mole, ou bien des complexe;; de ces composés olucosidiques associes a W1C autre molécule Uo glucose ou des Ì.l/1in061ucoses.
Des exemples appropriés OOS composés glucosediques de 11 aIúinoelucose combinés avec la d4soyyztr*l)taLiric- sont notaient la paromamine (ou l-(2-D-a;lucosa.nyl)-a-üi:snstnesp,. tamine), le désoÀ'Ystreptaine-O-karlosEúf.1nio.e" la néamine (ou ,-{2d(-di-désoxy-,b-diaâuino;lucosyl)-r.-désor.rstrc:pt :;,inc, 1>,
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biotique zak-1001 (composé de 6-amino-6-o.6so.xy..D-Glucosa, do désoxysti,opt'viàno et do glucose; et l'untibiotiquo DK-1003 (composa 0 6-azn.no-6-dcsox,yy-L7 Llucose et de désoxystroptauiine). (Les antibiotiques NK-l001 et NK-ldO,3 ci-dessus sont des coMposes nouveaux faisant l'objet des demandes de brevets japonais n 40145/67 et 40146/67 (correspondant aux demandes de brevets anglais n
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28147/68 et 28148/68,caime précisé ci-âpres).
Dans ce procédé constituant le premier objet de l'inven-
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tion, l'additif précité choisi parmi Ilawinoglucose et les composés glucosidiques de 0'aninoglucose combinés avec la désoxystreptamine, peut être ajouté au milieu de culture avant la mise en culture du stl'eptowyces, mais cet additif peut être introduit aussi dans le milieu pendant la culture, d'une manière classique cette fin. La proportion d'additif dans le milieu de culture
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n'est pas critique et peut être de OeO5 à 1,0 en poids, mais est de préférence de 0,1 à 0,5% en poids,sur la base du poids du
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milieu de culture.
On a découvert que la quantité de 2'-amino-2a.. ddsoxy-kanmuycine produite et accumulée dans le milieu do culture atteint son Maximum après écoulement de 3 à 7 jours,après le début de la mise en culture.
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Los souches ordinaires de streptomyces kanamyceticus qu'on utilise actuellement pour la production industrielle de la
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kanaMycine A ont l'aptitude de produire davantage de 2'-amino 2'-désoxy..ltunamycine par culture dans le milieu habituel et en arwcnco des aminollucoses et do leurs dérives dciso;.ystreptam:1.niQUèS pl'ûcits,!llais au contraire) comme on l'a découvert, certains npu, Vt.H1.U;'' mutants de Xtrcptouyces kanatuycoticus dérivant cL'une souche .naturelle typique 0-4-1 de Streptomyces kan/llJ/ycet.1cus peuvent prouuiro davimtade de 2-aMinù-2-dësoxy-kanaiiiycine même par culture dans le Milieu habituel et en l'absence des azainoz;
lucoses ot te 0 dÛSI?;.:ystl'epttililiniques d':minobl,ucoses précités, Cos nouveaux mutants qui ont, par nature, la capacité
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de produire davantage la 2e-.wino-2e-ddsoxy-.M cïne s'obtiennent
Partir de la souche naturelle connue 0-4-1 de Streptomyces kana-
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yeeticus sous l'effet d'un agent provoquant la mutation, à savoir la moutarde azotée ou le rayonnement ultraviolet et par triage spécial ultérieur des mycéliums ou des spores qui survivent.
Ces nouveaux mutants qui ont naturellement l'aptitude
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de produire davantage de 2'-arnino-2'-désoxy-kananycine sont au nombre de quatre qui ont reçu au laboratoire des indices A-4-6, 3AG, 18-8 et 19-2 respectivement. Ces nouveaux mutants ont on commun la propriété d'utiliser le xylose dans une mesure faible ou nulle alors que les souches de départ ont au contraire une plus grande aptitude à l'utilisation du xylose.
La variation ou la mutation du Streptomyces kanamyceticus est un phénomène qui n'est pas inattendu parce que cette propriété est fréquente chez les actinomycètes. Par conséquent, lorsqu'une souche quelconque connue de Streptomyces kanamyceticus est traitée au moyen d'un agent connu pour provoquer des mutations comme la moutarde azotée, on peut s'attendre à obtenir, outre les mutants A-4-6,, 3AG, 18-8 et 19-2 ci-dessus, encore d'autres mutants qui
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n'ont pas la propriété de produire davantage de 2'-anino-2'-désoxyCanawr cine.
Suivant le deuxième de ses aspects, llinventon a donc pour objet un procède de production de la 2'-amino-2'-désoxy-kanc:u:..ycine avec un rende- ment accru suivant lequel on cultive un mutant de Streptomyces kanamyceticus qui a naturellement l'aptitude à produire davantage
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de 2'-amino-2'-désoxy-kanamycineen milieu aérobie dans un milieu de culture habituel contenant les sources de carbone et d'azote habituelles jusqu'à, accumulation de la 2'-amino-2'-désoxy-kanatny- cine en quantité sensible dans le milieu de culture, après quoi on isole l'antibiotique du milieu de culture.
Suivant ce second aspect, l'invention a également pour
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objet un procédé de production de la 2'-éudno-2'-désoxy-kanamycine
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avec un rendement accru suivant lequel on ciel le mutant A-4-6, 3AG, 18-8 ou 19-2 du Streptomyces kanamyceticus en milieu aérobie dans un milieu de culture habituel contenant des hydrates de car- bone et des substances nutritivos azotées,jusque accumulation de la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine en quantité sensible dans le milieu de culture, puis on isole cet antibiotique du milieu de culture.
Dans les deux procédés constituant le premier et le second aspect de J'invention on peut réaliser la mise en culture de la manière habituelle suivant les procédés classiques pour les actinomycètes. Les milieux de culture contenant los éléments nutritifs classiques pour les actinomycètes permettent la production do la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine. Ainsi, le milieu de culture peut contenir des sources de carbone, comme de l'amidon, du saccharose, du maltose, du glucose, du glycérol etc, et des sources d'azote, comme de.la farine de soya, des protéines végétalas solubles, de la liqueur de macération de mais, de la peptone, de l'extrait de viande, des nitrates et des sels d'ammonium.
Le milieu de culture peut contenir également d'autres sels inorganiques appropriés, comme NaCl, MgSO4 et, si nécessaire, une substance favorisant la croissance de Streptomyces kanamyceticus.
Pour la production de la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine, il est possible de réaliser la culture sur milieu solide mais, pour la production de grandes quantités, il. est préférable que la culture se fasse en milieu liquide dans des conditions aérobies.
Pour la production de l'antibiotique à grande échelle, il est de loin préférable de recourir à la culture immergée avec aération profonde. Il est possible de recourir à la culture avec secousses ou à la culture avec agitation et aération en milieu liquide. La température de culture est d'habitude de 25 à 35 C mais une tempé- rature préférée est de 28 C environ.
On a découvert que la quantité de 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine qui s'accumule dans le milieu de
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culture atteint son maximum au terme de 3 à 7 jours après le début de la mise en culture.
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La 2'-amino-2'-désoxy-kananycine qui s'est accumulée dans le milieu de culture pout en être isolée par l'un ou l'autre procédé classique faisant intervenir des résines échangcuses d'ions, par extraction à l'aide de solvants organiques et par précipitation à l'aide d'un agent habituel pour la purification des antibiotiques basiques hydrosolubles connus.
Pour la production industrielle do
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la 2'-arnino-2'-désoxy-kanamycine, il est préférable d'isoler le composé recherché par adsorption et élution d'une résine échangeuse d'ions, qui est de préférence une résine échangeuse de cations du type des acides carboxyliques ou par extraction à l'aide d'un solvant organique qui contient un véhicule convenable, tel que l'acide p-toluënesulfonique ou l'acide laurique.
Par exemple, on pout iso-
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ler la 2'-am.no--2'-désoxy-lcanari;ycine en séparant par filtration les solides, par exemple le mycéliunr du bouillon de fermentation contenant la 2'-amino-2'-dcso.y-kan:u>iycine, en adsorbant le filtrat sur de la résino Ainberlite ll:,,C-50 (résine échaneeuso d'ions de la Rohm & Haas CO, Etats-Unis d' Amériquo), en éluant la résine à l'ammoniaque aqueuse, en collectant et en concentrant les fractions actives, en soumettant la fraction concentrée il une séparation chromatographique sur Dowex 1 x 2 (résine échangeuse d'ions
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de la Dow Cheinical C , Etats-Unis d'ADl61'ique),puiscncollcctt:.,nt et en concentrant les fractions actives.
On soumet la fraction concentriée à nouveau à une séparation chrol!1 to;;raphiquc sur Aeibarlite CG-50, après quoi on exécute une élution avec gradient à l'aide d'eau et d'ammoniaque aqueuse. On peut obtenir une fraction uni-
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que contenant un composé actif, à savoir la 2'-awino-2'-dôsoxykro1D.I:vrcine. On lyophilise cette fraction et on recristalliso la poudre résultante dans un mélange eau: pour obtcnir la 2J-a1ll1n0-2'-désoxy-kanaJJvcinc en cristaux.
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On. peut obtenir la 2'-a.i:o-2-co" ana:ycir.e sous 14
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forme de cristaux aciculaires incolores qui Yonaent a 183-186 C, qui ont uno réaction basique et qui sont solubles dans l'eau, le méthanol aqueux, l'bthanol aqueux, l'ac6tone afiueusc, mais qui sont insolubles dans le méthanol absolu, (Il absolu, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, l'éther éthylique, le chloroforme et le benzène, qui donnent une réaction positive à la ninhy-
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drine: et aux réactifs d'Elson-Morgan et de Idiolisch,maïs une réac- tion négative aux réactifs de Sakaguchi, Tollens, Fehling, Millon ot Bénédicte une solution aqueuse à 1% de la substance ayant un
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pouvoir rotatoire L-a-7D 21 de plus 118 .
Un N-acétylato obtenu par acétylation de la 2'-amino-2'.-âésohy-kanaLrcine à l'aide d'un Mélange 'de méthanol et d'anhydride acétique répond à la formule globale C1SH32NO10.5(CkiCO).HZO, fond à 290-300 C avec décompo- sition et a un pouvoir rotatoire [[alpha]] 21 de plus 118 .
D
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L'effet antibactérien de la 2'--araino-2'-désoxy-kanarcine n'est pas détruit par la chaleur. Après qu'une solution de 2'-amino- 2'-àésoxy-kanauiycine dans l'acide chlorhydrique 6N a subi une dégra- dation par chauffage à 100 pendant 40 minutes, le pouvoir antibactérien contre Bacillus subtilis de la solution dégradée est encore do 60 à 80% du pouvoir de la solution initiale.
On applique la solution dégradée en une tache sur une feuille de papier-filtre Toyo n 50 de 40 cm x 40 cm et on la soumet au développement ascendant au moyen d'un solvant qui contient du butanol, de l'acide acé- tique et de l'eau (4 : 2 :1). Cette chromatographie sur papier montro qu'on obtient deux taches dont l'une donne une réaction posi-
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tiN'c à la ninl1ydl'lnc et que l'une des taches donna également une réaction positive au nitrate d-* argent a:.uaoniacal.
La 2'-a,uiuo-2'-désoy'-?caxxa..ucinc a un pouvoir antibactéri'.'n élové et utile contre los bactéries Gram-positives et Gramn0otivos et 1-iùo-i,ésistmites, ùe même que contre des bactéries ot souches r4sistaut à la l:ana:I'cine A et à d'autres antibiotiques et agents chiuiotliéré-poutiqués connus. La toxicité de la
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2'-amino-:'.-désa.cy-lcnna;ycin; est trôs faible ptl'!s'i'.4e "ev. - doso létale 50 est à peine de: 190 mg/kg chez la souris (en injection Intraveineuse).
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Le tableau I ci-après indique le spectre antibacturion do la 2'-amino-2'-dso.cy-lttuza"ycine.
T A 3 ia " ¯ Çl Z,
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<tb>
<tb> Micro-organismes <SEP> essayés <SEP> Concentration <SEP> minimum
<tb> pour <SEP> l'inhibition
<tb>
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¯ bzz¯ compl8to en ?G/ll1
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<tb>
<tb> Aerobactor <SEP> aerogenes <SEP> IAM <SEP> 1102 <SEP> 0,15
<tb> Alcaligenes <SEP> faecalis <SEP> 0,031
<tb>
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]3acillus agri 0,0?r3
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<tb>
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> ATCC <SEP> 6633 <SEP> oeo3g
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> PCI <SEP> 219 <SEP> 0,078
<tb> Diplococcus <SEP> pneumoniae <SEP> Type <SEP> 311D <SEP> 0,31
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> IAM <SEP> 1253 <SEP> 1,25
<tb>
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Klebsiella ptle umoniae 607 0, je
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<tb>
<tb> Lactobacillus <SEP> arabinosus <SEP> ATCC <SEP> 8014 <SEP> 1,56
<tb> Lactobacillus <SEP> fermenti <SEP> ATCC <SEP> 9338 <SEP> 0,15
<tb> Staphylococcus <SEP> albus <SEP> PCI <SEP> 1200A <SEP> 0,
039
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 209P <SEP> 0,31
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> Terashima <SEP> 0,015
<tb>
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Mycobacterium phlei no 56 0,62
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<tb>
<tb> Mycobacterium <SEP> phlei <SEP> Sekiguchi <SEP> 0,31
<tb> Mycobacterium <SEP> 607 <SEP> 0,78
<tb> Proteus <SEP> vulgaris <SEP> 7,8
<tb>
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Pseudomonas aoruginosa I1 1007 0,1 Pseudomonas aeruginosa Takasalci 0,78 Pseudoinonas aeruginosa alasakuro 0,39
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<tb>
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> A <SEP> 0,62
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> B <SEP> 0,62
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> C <SEP> 1,25
<tb> Sarcina <SEP> lutea <SEP> PCI <SEP> 1001 <SEP> 0,31
<tb>
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T A B L Ë A 0 i (suite.
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Hicro-organismos essayés Concentration minimum
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<tb>
<tb> pour <SEP> l'inhibition
<tb> complète <SEP> en <SEP> g/ml
<tb>
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Sacclw,ro..1yces cerevisiae IAH 4626 500 SiiijeJ,la flexneri EW 10 2a o,039
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<tb>
<tb> Sreptococcus <SEP> faecalis <SEP> ATCC <SEP> 8043 <SEP> 15e6
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 209P
<tb>
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(réoîstant à la streptotiiycino) 2,5 Stap:ylococcus aureus 209P oe3l (résistant à l'\.h'ti.ll'O:llJrcine) 0,31 Eschorichia coli K-12 CS-2 Oe3l Escherichia coli K-12 Ci-2
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<tb>
<tb> (résistant <SEP> aux <SEP> antibiotiques) <SEP> 1,56
<tb>
Dans les dessins:
la Fig, Important en ordonnées l'absorbance A et en
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abscisses la longueur d'onde en mîllîinicrons,repr6sente le spectre d'absorption dans l'ultraviolet de la 2'-animo-2'-désoxy-lçanaluy- cine en solution dans de l'eau à une concentration de 1 mg/ml d'eau; la Fig. 2, portant en ordonnées la transmission en pour-
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cent et en abscisses le nombre d-lorides en em-l, représente le spectre d'absorption dans l'infrarouge de la 2e-amîtio-Ze-d6so>:y-kanwayoine dans le Nujol.
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Coinine on peut le déduire des Fig. 1 et 2, la 2'-amino-2'désoxy-katlavqrcine n'absorbe pas dans l'ultraviolet -de 220 à 340 :nillimicrons,mais préscnte des bandes d'absorption caractéristiques au nombre d'ondes ci-après: 3600, 3000, 1650' 1600, 1570, 1140;
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1110e 1095e 1090, 1060, 1035, 960e 900, 895e 880, 81.5a 815, 790, 780, 765,et 725/cm-1.
Pour exécuter le procédé constituant le premier aspect de l'invention, on peut utiliser une culture de la souche d'origine
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0-.-1 de Streptomyces kanamyceticus qui a été déposée dans la collection permanente de micro-organismes de l'1. T. C. C. à Washington, D.C. sous le n 21252. En outre, les cultures des mutants A-4-6,
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3AG, 18-8 et 19-2 de Streptomyces kanamyceticus qu'un peut utiliser dans le procède constituant le second aspect dE:! l'invention, ont été déposées également à l'A.T.C.C. sous les n 21260, 21259, 21261 et
21268 respectivement.
@ Comme on l'a indiqué ci-dessus, les mutants A-4-6, 3AG, 18-8 et 19-2 de Streptomyces kanamyceticus se distinguant par une aptitude faible sinon nulle à utiliser le xyloso,au contraire de la souche d'origine 0-4-1 qui utilise beaucoup de xylose.
Le mutant A-4-6 se distinguo, en outre, par le fait que sa croissance est nulle sur une plaque d'agar-agar de Czapek au saccharose ne contenant pas de désoxystreptamine, alors que la sou- che originale 0-4-1 peut y croître. Le mutant 3AG sa distingue par le fait qu'il forme des colonies beaucoup plus grandes que la sou- che 0-4-1 sur une plaque d'agar-agar de Czapek contenant du 3-amino- glucose. Les mutants 18-8 et 19-2 utilisés suivant l'invention, se distinguent par le fait qu'ils utilisent le dulcitol dans une Mesure' faible ou nulle alors quo la souche 0-4-1 originale peut utiliser beaucoup plus de dulcitol,
On produit ces mutants en appliquant la technique ci-après de mutation et de triage.
Les procédés appliqués pour chacun des mutants A-4-6, 3AG, 18-8 et 19-2 sont décrits plus en détail ci- après.
On obtient le mutant A-4-6 en traitant la souche 0-4-1 de Streptomyces kanamyceticus de la manière suivante : on apporte par inoculation la souche typique de Streptomyces kanamyceticus ci-dessus sur la surface d'une plaque inclinée d'agar-agar de Czapek au saccharose et on met la culture en incubation à 28 C pour une durée do 7 jours. Au moyen d'une boucle de platine, on prélève un fragment de la culture et on l'introduit dans loir un milieu liquide contenant Il*; de liqueur de macération de mais et 0,25% de levure séchée à un pH de 7,0, aans un tube à essai de 70 ml.
On exécute la culture avec agitation à 28 C pendant 24 heures
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dans un appareil à mouvement de va-et-vient réalisant 350 cycles par Minute sur une amplitude de 2 cm. On isolo le mycélium on croissance en centrifugeant le bouillon de culture pendant 10 minutes sous une accélération de 2000 g et en rejetant le liquide surnageant. On lave le gâteau de mycélium à deux reprises avec des quantités égales de solution de sérum physiologique à 0,9%, puis on mot le mycélium humide en suspension dans une solution de sérum physiologique à 0,9% jusque un volume de 5 ml, puis on y ajoute 4 ml d'une solution contenant du Na2HPO4 0,25 molaire,
après quoi on ajoute au mélange 1 ml d'une solution à 500 mg/ml de moutarde azotée, après quoi on laisse reposer le mélange pendant la minu- tes. Ensuite, on prélevé 1 ml du mélange et on l'ajoute à 9 ml d'une solution de neutralisation contenant 0,2% de glycine et 0,17% do NaHCO3, après quoi on laisse reposer le mélange à la température ambianto pendant environ 1 heure.
Par centrifugation, on isole le mycélium qu'on rince et qu'on transplante alors en entier dans la ml de liqueur de macération de mais.dans un tube à essai de 70 ml. On exécute une culture par agitation à 28 C pendant 24 heures de la façon indiquée ci-dessus. On rince le produit de culture deux fois, on le dilue et on l'introduit par inoculation sur une plaque d'agar-agar de Czapek au saccharose contenant en outre 100 mg/ml de désoxystreptamine. On exécute l'incubation à 28 C pendant 10 jours pour obtenir des colonies.
On prélève une certaine quantité de mycélium de chaque colonie qu'on utilise pour ensemencer 10 ml de liqueur de macération de mais dans des tubes à essai de 70 ml. On exécute à nouveau la culture par agitation à 28 C pendant 24 heures, connue ci.. dessus. On rince les cultures résultantes deux fois, puis ou les dilue et on .Les utilise pour inoculer des plaques d'agar-agar de Czapek au saccharose et des plaques d'agar-agar de Czapek au saccharose con- tenant de plus 100 mg/ ml ae désoxystreptamine. On exécute l'incu- bation à 28 C pondant 7 jours pour obtenir des colonies.
On isole'
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une soucho ne croissant pas sur la première plaque mais uniquement sur la seconde et on l'appelle ci-après le mutant A-4-6 de
Streptomyces kanamyceticus. Ce mutant qui consomme de la désoxy- stroptamine n une abondance d'environ unc colonie contre 100.
On produit le mutant 3AG on traitant la Douche originale 0-4-1 de la manière suivante: on applique par inoculation uno cul- ture do la souche typique 0-4-1 de Streptomyces kanamyceticus à la surface d'une plaque d'agar-agar de Czapek au saccharose incli- née et on la soumet à l'incubation pendant 7 jours à 28 C. Au moyen d'une boucle de platine on prélève un pou de la culture et on transplante cette quantité dans 10 ml d'un milieu liquide conte- nant 1% de liqueur de macération de mais et 0,25% de levure séchée à un pH de 7,0 dans un tube à essai de 70 ml.
On exécute la culture par agitation à 28 C pendant 24 heures dans un agita- teur à mouvement de va-et-vient assurant 350 cycles par minute avec une amplitude de 2 cm. On lave la culture deux fois avec une solution physiologique salée, puis on la traite avec une solution de 50 mg/ml de moutarde azotée. Au moyen de mycélium de la souche ainsi traitée, on inocule le milieu de Czapek contenant 3% de 3aminoglucose au lieu de 3% de saccharose èt on exécute la culture par agitation à 28 C pendant 24 heures comme ci-dessus.
On sépara de la culture par centrifugation le mycélium en croissance qu'on utilise pour inoculer un milieu à la liqueur de macération de mais, pour améliorer la croissance. On exécute la culture par agitation à nouveau à 28 C pendant 24 heures comme ci-dessus. On lave alors la culture et on homogénéise la suspension résultantes puis on la dilue et on l'utilise pour inoculer des plaques d'agar-agar ae Czapek au 3-aminoglucose qu'on soumet alors à l'incubation à 28 C pendant 14 jours pour obtenir des colonies. On obtient ainsi des colonies de petite dimension, de moyenne dimension et de grande dimension.
On ne recueille le mycélium que des Colonies do grande dimension. et on l'utilise pour inoculer de la liqueur de macération de mais.
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Cn cx:;uLe ? a culture il nouveau à 2S'-'C pendant i!./. nwu.':; :'-"I' '4I..;tút... tJ..v:1, C0..::.1C 1;.,Ü:11.1"'; ci-dessus. Apres lavaùe, on homogénéise la vN;p;w 7:icn, on là dilue et on Inutilisé pour inoculer des plaques Gi'a,;;,;t,t2'^:."L:I' de C'.'.v:jC:i. au 3-nmlnoglucose qu'on soumet a. une nouv;1.lù incubation ia 28 C pendant 14 jours,pour obtenir o nouveau ".5 colonids. un obtient ainsi une souche donnant uniquement des tol.on3.es do grande dimension qu>on recueille et qu?on appelle ciur0s le'Mutant 3,au de Streptouyces kanamyceticus.
On obtient les mutants 18-8 et 19-2 on traitant la souche o: i..e 0-4-1 de la manière suivante: au moyen ci'une culture de la souche originale -4-1 de Streptooyces kanafayceticus, on inocule la surface d'une plaque inclinùe d'agar-agar de Czapok à l':;iàon et on la soumet à l'incubation à 28 C pendant 7 jours.
Au Noycn d'une boucle de platine, on prélevé un peu de la culture et on met cette quantité en suspension dans 1 ml d'e au stérilises.
Apros trituration, on transplante le produit dans une polie contenant de l'agur-a3ar de Czapek à l'amidon et on oxécute l'incuba tion à 2â C pendant 10 jours.
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Apres l'incubation,' on dépose la coupelle sous une lampe
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à rayonnement ultraviolet (lampe de stérilisation de 19 watts de la Toshiba C > 'Ja90n) et on exécute l'irradiation dans l'ultraviolet pendant 10 tninutes en maintenant la coupelle à 30 cra de la ' lampe. Apr0s ce traitement provoquant la wutation, on racle 10 n:yceliun l0e 1& surface de 1?agar-aJar et on le mot en suspension dans 10 ml d'eau stérilisée. On homogénéise la suspeii-ion, puis on Inappliqué sur de 1>x1li,-agar de Csapek au duleitol et à l'af.:lidon (c'est-b.-dire de ..'slür -s3 jylr de Czapck contenant O,l/ d'anidon ot 3/J do 4ulcitol), puis on exécute l'incubation à 23 C pendant 7 jours.
On ne recueille le uyceliuu que aes colonies de petite dimension ayant grandi faiblement sur J,.'arc"lax' On utilise alors ce Ktyceliun pour inoculer les plaques inclinées d'acar-aur de CZQe à 1'a:hidon qu'on soumet à l'incubation à
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28QO pensait 7 jours. Toutes les colonies croissent convcnalliment sur les plaques d'aJ3x'-a;o.r inclinées de Csapck à 1" a::dçlcn.
Au moyen (Puna boucle de lutine on suparc le :;;c<J1ium uo chaque plaque inclinée et on Inutilisé pour inoculer une plaquu incllnue d'aÛar-a;ar contenant Ctes sels minéraux ct nu dut ci toi (1 de dulc1 tol, 01264,3 de sulfate d'xaniniu<>1, 0.. 5Ó5,.; d"l'(,lroGl1ophosphate I.lipotaDs1que, 0, Z:3S,; do ctihyurosophosphato Monopotasulque, 0,1; de sulfate ae magnàsiluz hepta:y'dratb, 0,0006/1'/'" ue sulfate cuivriquo pent,ai1yai'até, 010007';1/ de chlorure (..ú W...'1;MÙ:W t6tl'al1.Ydl'até, 0,00011,,, da sulfate ferriquc hcpt:.ù1Yurat6, o,Oü015 de sulfate de zinc heptal.'draé et 1..5", d' a;ar-ars pH 7,0).
On exécute 1"incubtltlon à 28 C pendant 14 jours pour obtenir un nombre prépondérant de souches crois.:m't de la manière normale ainsi que deux souches à peine qui ne croissent pas sensibleinent.
Ces deux souches,qui m.urr.irnt croîtru sur l'a;axwa'ar de Czrpr:lt à 1"a±lidon"ma1s non sur l'aax-aar contenant des sels Minéraux: et du dulcitol,ont Inaptitude de produire do la 2'-aràino-2?d6soxy-kro1cinc avec une efSicacit accrue et ces deux souches sont appelées ci-après mutants 1.3-8 et 19-2 de Stl'0;)tO[,j'ces kanaryceticus respectivement.
Les mutants :3G, A-4-6" 18-8 et 19-2 de 8trûtoLVC0 kanamyceticus qu'on utilise suivant linvnticn ont 1.,n; caractur1stiqucs suivantes: Les uiutants 3ÂGy A-4-6, 18-3 et 1-2 sont Morphologiquement semblables les wis aux autres ou fait que le f.l/C01:Lu,;
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aérien donne des ratifications,Mais non d'une finesse comparable
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et ne donne d'habituùe pas de spirales et \J vxi.l.ca ut uu ;< = .t que nés spores sont i'o:':.s i.'. l'cxtl'v;;,itJ du .'.(..'t..l. ;: aérien et ont d'habi tUQe une forme ovale ou cylindrique avec une larjeur u,1.: 1,0 à 115 micron en G4CJi ü.;., 1;. surfacu ces spores étant .7....:i:'st.
Toutefois, ces diverses souches s'jnt discernables 1;:m un'-s es autres en ce qui concerne les conditions do croissance sur les
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Milieux C1C culture, los C:.11?t:::r physiologiques et 1' pÉiÉé<io à
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1utilisation aos sources ùe carbone. Les conditions de criL5Si.1l'lCO, les effets l)i1Y;:zi'Jlo.Lque:.; et les a;>ìt<i;1<v ii l'uiilixation dos IOU:r.'-':C:; de curbone de ceu mutants ue d i ; v : e j) ' 4U ' .,: jl ,:, u l'.:ú,L1.UMycoti'jus t=ont :r0:;Uús dû..n::: les tableu.ux II, III et IV ci-aprus.
De plun) 1s>s x:iza't::e ncr: entr'c la souche typique 0-1r-1 da Streptor;yccs k:.ma:V'c0ticus et les mutants 1\"'/1'-6, :31.0, 18-8 et 19-2 qui en. dérivent sont resucées dans le tableau IV ci-après en ce qui concerne les conditions de croissance, les effets physiologiques et l'aptitude à l'utilisation des sources de carbone.
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T A B L E 1-. U II
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Conditions de croissance sur différents milieux de cultiu-e des mutants de Strept#::;rces kanar.vceticv.s (observation après 1. jours d'incrbatîon à une température de 28 C)
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llîlie-1 de culture Observations Mutant A-±-6 Mutant 3AG 1,lutant 18-8 hîutznt 19-2 1:ùcr-agar de c#ape3:
Croissance Croissance uniforue Croissance uniforme Croissance uniforme C-oi-sace 1X.'1.5..au saccharose - coloration jaune coloration jaune coloration jaune l rnc coJ.oa tio!1. faible profond profond j a-g=+ fonce Zyc01i1X1 aérien Néant' Néant Ileant î ",-' a P5.jtùc>iit solûDl e Jaune faible Jaune faible Jaune Jaune faible Revers Coloration jaune Coloration jaune ----- -----
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<tb> grisâtre <SEP> faible <SEP> grisâtre
<tb>
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J . . " Croissance Croissance très Croissance uniforme Croissance uniforme Croissame uniV , iaéàiocre ...., coloration .......... foi,r;c glyccrol médiocre incolore coloration sris coloration Gr15 1 O!':::C ccioraion jaunâtre jaunâtre brun elir liaiit Col l'yccliun acricn Néant Néant Néant Co'ratio:: j?,is oi'.'e vif soluble i-i C" ...
PiC'-i6nt soluble Ncant Néant Néant Coorrti'ibrun
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<tb> jaunâtre <SEP> faible
<tb>
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Revers ----- Coloration srisâtre Coloratic.njauriG ColorL.Gnbrun
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<tb> faible <SEP> grisâtre <SEP> faible; <SEP> jaunâtre
<tb>
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T J. B E 1. U II (suite 1)
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COZ1.!'O""<'" e ''''-'--01r''C:--.''''*"I>è l:-r" d'1f")..(.-:;t<- '-:-11i±"\'''''. ,.C: C1J1.t:..')C (2'" '"i1t..."'t'-'" (';( C;"".'t: J. ''''''.' "l,.
( o. ¯:>....1.."":-:- =17 gir ....- ..J:. gwi s à ' µrr, 1 1,> 1 ï 1 - . J ¯. <;..:........: 1. a 1;'t Ul...:..-... \\....'1.... = nr"J<:f-,)7""'"'f ,--. U-'q :":"111"."':'5 11. '01-1-t"c.:: Ú' .L"'''''f\1".''=-' -; -: C1" '"t l,}""';p i'C' ""'\.. 1'.("'.'I"('l. (,t-'" -:..'O("- ""'1o...'.........-......-'.,J- .10.. -....,. v ,-,,-..., ---.....,t¯v- "'"- ¯.¯-¯¯ '-1' ."J."'-.- -¯v¯- ...... ¯\... '-'.! .- - - . - - - ¯
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Milieu de cciture Observations Mutant ù#-(-6 l-uta!1t 31G ::l.ltt:.:d.. ; 1.'... -.... r -.r ¯:,ai:F::
I.,-o ¯Lk . :c,, ¯ . .., J.[,2¯!'-::..<::r à Croissance Colorc:.tion D:'1ffi CO 03.'C:vlCxn J2'LL Coloration jl1<lk '.UZ 6I'a.', e C j;,i;iz<> i>aspii,a=5¯ize et jlî:?vI''E3 a jaune jzi1#iàtre profond profond vif
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<tb> au <SEP> glucose <SEP> profond <SEP> à <SEP> brun
<tb>
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(?=W¯ ; =-¯s:" ) l.t,. céli 121 aérien Néant i;W-.l:c Coloration j::u==e l:(:r: t
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<tb> faible
<tb> Pilent <SEP> soluble <SEP> néant. <SEP> néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb> Revers <SEP> Coloration <SEP> gris <SEP> Coloration <SEP> brun <SEP> ----jaurâtre <SEP> faible
<tb>
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J-[;<:r-<:1[;&1' k Croissance Coloration j2.U:.r18 Coloration jalJ21e Coloration jclule Coloration ja\:.!'.:
1'<:,;p2.ré:.Gine et profond à jaune proforid à jaune pr-of#1d fonce
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<tb> au <SEP> glucose
<tb> (Uschinsky)
<tb> Mycélium <SEP> aérien <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb> Revers <SEP> Coloration <SEP> jaune <SEP> Coloration <SEP> jaune' <SEP> ----- <SEP> ----
<tb> à <SEP> jaune <SEP> faible <SEP> à <SEP> jaune <SEP> faible
<tb>
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T A B L E A U II (suite 2)'
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Conditions ce C O? S Sf..eCE' s'Ur Q1¯ ÎG'¯'G:l S Bilieux de c-LTitrre des suants de 5ti'epto=jccs }:C:,!1:.::,.-cct:.C;.s CDSC'ilYWGIi après 1 jours Cî?12?Cl.iZJc:
.'OI'? à une température de 28 C)
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Milieu de culture Observations Mutant fi-!-6 Huant 3J.G 1.iutant lô-8 Mutant 19-2
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<tb> Agar-agar <SEP> au <SEP> Croissance <SEP> Coloration <SEP> jaune <SEP> Coloration <SEP> blanc <SEP> à <SEP> Coloration <SEP> blanc <SEP> à <SEP> Coloration <SEP> blanc <SEP> à
<tb> malate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> faible <SEP> à <SEP> jaune <SEP> jaune <SEP> faible <SEP> .jaune <SEP> très <SEP> faible <SEP> jaune <SEP> très <SEP> faible
<tb>
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î<h+c+liIna aérien. liéa>it Néant Néant Néant Pit;::Hmt sol1Jble Coloration légére- Néant néant Néant
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<tb> ment <SEP> jaune
<tb> Revers <SEP> ----- <SEP> Coloration <SEP> blanc <SEP> Coloration <SEP> blanc <SEP> -----
<tb>
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],c-r:..r-t-C<1l' [.U Croiss:rce Colorrtionbrun Co1or<:
.tio!1 brUl"i à Bonne croissance Boncze c=*1<sin-e rllz.Lc <ic: calciun ' jaimâtre brun jaunâtre coloration jaune coloration jaune et au slycérol 1.iôrcélîim aérien Néant Néant Néant Néant Pilent soluble Jaune Jaune Jaune Ja1.U-;C îé:.ible
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<tb> Revers <SEP> Coloration <SEP> jaune <SEP> Coloration <SEP> brun <SEP> ----faible
<tb>
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J,[;<:.1'-::'(;<:.1' au lice Coloration nulle Coloration nulle Coloration nulle C ol a=+ a t i ccx nulle bouillon a jaune crisatre a jà"m>e srisatre jaune grisâtre jaie gi,isi:t;>e
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<tb> Mycélium <SEP> aérien <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb>
<tb>
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,1 L D J, S L i3 ï 1=.>?#Ûe 5 - - - - - - - - - -
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, ; ;...-." ¯ " =.¯ ;j. i=,=. dirf.-..:.:;
r¯g) j13.;=.= ±é =1;' 13'È'c :, : 1."à"lzt¯ti de Strc-:.to-.yecG 1.lé:iiì.jcr"ï15-CU.S ('.'.:t '.:. : <:':. i;j>,"Î " 1/; jc"...;>r G'±é#c1-,iti<;#i .... i:.¯:.' ':r:' '..¯...' ae 2o'C./ cr:s ;':<,l:;:.:j' cet:.c'c'.S
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r. -... 'w .- t . : ' " i >-. (..:: (¯:''':;¯fC':1.. autant I;-,ce-6 rlut?..t'-t3LG ."tl4e:?"t1 G v ;":1.xt.c:.'.r!.t 19-2 .." -.... -..... '* - . - - ------- .... ¯ .. ¯ ¯ . - ß G'¯:...¯.i.r.G ' Cï'CJ'! .c.SF3:Ce l, '\ "r1 - "''11;:.- Croissance Zr ..¯'È'r fs:'ç 31i Croissance GLr E:- CTG? S3E..=:CE G ..'rc- :'''',--.''. ' ...¯¯...¯. r id e colo:.ti#l ri .fe, colo!'é.ti#'l Dcnt riùée, colo- u:!-.'.?¯i. rQ COiO:<:."' " 'Dlit.irt à e.là2'tE.' faible bl:.nc à jaune faible ration b2.anc à tien blanc a ,l-, 4l:;rlf:
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<tb> jaune <SEP> faible <SEP> faible
<tb>
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::yccli aérien l:E:e.I'v t6<;=Jt Néant Néant PiL-.-rit soluble Ncant Néant Néant Néant 1..': :'-' ;:' . ;.<;2- Croissance Coloration jaune à Coloration ja-tr-.e Coloration jaune Coloration jccne ¯ ",^C:::...C I!¯¯-. et brun ja-unâtre brun jaunâtre faible à jaune f3ible 2 jaune 1, l'(:z.:l:v1 ljr c 61 ij, aérien Néant néant Néant Néant
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<tb> Pilent <SEP> soluble <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb>
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Revers ----- ----- Coloration jaune Coloration jaune
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<tb> faible <SEP> faible
<tb>
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Po: 1::8 de terre Croissance Bonne croissance Croissance riaée.
Croissance riàée, Croissance riàée, élevée, coloration surface gra-.iiilcv,,:,e, surface granuleuse surface ±r21nÙeTICJ
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<tb> ocre <SEP> coloration <SEP> brun <SEP> coloration <SEP> brun <SEP> coloration <SEP> brun
<tb> jaunâtre <SEP> faible <SEP> jaunâtre <SEP> faible <SEP> jaunâtre <SEP> faible
<tb>
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I¯'CÉ 3.1i7!.i aérien Coloration blanche Coloration léj/#c- Coloration légère- Néant sent blanche Ment "1" blanche .... : Do,\; D-c...C.. - ...Cl..."G Iéaat PiG:,e::-lt =oi##71e Néant Néant Néant Néant ...... 0 ¯. ¯- ¯¯¯¯¯¯.Jt#tt.-#Jt-.
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T A B L E A U II (suite 4)
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Cor.di tions de croissance SUl' C:.. i CI'Gili:S nilieux de Ctùt1:.l'e des mutants de StrCI}t#:.yCC:5 }:é:,;r.:ycE:tic1:.s CLZri.'.=li..'!G2? après 1,'y jours Ci?i??Ctitl'i0¯'1. à une té:#péiatlwe de 2BoC)
EMI21.2
Milieu iic culture Observations ïulltêi2l' A-.t-6 Hutant 3AG Ilutant lS-8 .autant 19-2
EMI21.3
<tb> Carotte <SEP> Croissance <SEP> Croissance <SEP> ridée, <SEP> Croissance <SEP> ridée, <SEP> Croissance <SEP> ridée, <SEP> Croissance <SEP> médiocre
<tb> moindre <SEP> que <SEP> sur <SEP> moindre <SEP> que <SEP> sur <SEP> moindre <SEP> que <SEP> sur
<tb> de <SEP> terre, <SEP> pomme <SEP> de <SEP> terre, <SEP> pomme <SEP> de <SEP> terre,
<tb> surface <SEP> granuleuse <SEP> surface <SEP> granuleuse <SEP> surface <SEP> granuleuse
<tb> Mycélium <SEP> aérien <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Coloration <SEP> légère- <SEP> Néant
<tb> ment <SEP> blanche
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> néant <SEP> Néant
<tb> CroiEsnce <SEP> à <SEP> 37 C <SEP> Pas <SEP> de <SEP> croissance <SEP> Pas <SEP> de <SEP> croissance <SEP> ----- <SEP> -----
<tb>
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Srrü su sans de Croissance - Croissance de colo- Croissance de colo- Croissance de colo- C3'û:îûSF.'¯CE de colcLocffler ration gris à CrÉi.G' ration gris à crene ration gris à CI'E:. ration r..?.'t b..
C-3Ei:"t .trcéliu:n aérien néant Néant Néant l141;;=t Pi;:e:2t soluble Néant Néant Néant Néant Croissance a 37 C Semblable à la Semblable à l.a è#à>1 òle àl.a -----croissance à 28 C croissance à 2ôOC croissance ±>. 2;J C 001.11" Cr'O.J..':C:S'l"C C"O'Íc'c-"' ,""c 2'W.É'.E.', i.l'G:i.: ^TtCcV ri;jE.E roissincl- C..éC:.
E.. :.,-!.' coloration jaune coloration jaune coloration jaune co}o:':'é. ';:;.1.C1:;. ;Îi:ir.T'
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<tb> Mycélium <SEP> aérien <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant <SEP> Néant
<tb>
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--------------------- -, - --- -------- ¯"¯¯M- , . -.---¯. ---- ''''...r-
<Desc/Clms Page number 22>
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'1.' 13 le ;, j U -1-I (suite 5)
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Coitl';-:'.s ..;c craisi=#.3=.tù sr;'-' E.?¯ï 1 i''¯'E::7 è.$ niH.ou;-: ;fl,# c;:11:>:=* des i;iiii,tzi,s do Sl.;>r;j<;¯ ;,c.¯i: CZ:C.'= ': î.l. ' '."¯' ....,r):"'....e- 1/. jours tl'ii#c;1;z,1±<,n à un* 1.(""-'(,,.,:,..1..1''''(''. de "j.........t, '-#.--
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Milieu d S C uù tià' e OEJ S C 1 ia 1 à. O13 Hutant A--4,- 6 iÉl ité.iit 3 X.
G II-Lmjit. 1± -S Jl 1 it. ; i = t ± j -2 LE.it ëcrcnë Croissr-nee Pas de croissance Pas de croissance Crois-sance en é=rin"té,ii CY'V,i.l'i't,1?,iàe en 8r;<1/é;U 1#JCé?.iC& aérien ----- ----- &nt i141:ià, PS-g%(.13i SolïblÈ ----- !én1t lï611ilt
<Desc/Clms Page number 23>
TABLEAU III Effet physiologique du mutant de Streptomyces kanamyceticus (observation après incubation de 14 jours à 28 C)
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<tb> Effets <SEP> physiologiques <SEP> Mutant <SEP> A-4-6 <SEP> Mutant <SEP> 3AG <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> Mutant <SEP> 19-2
<tb> Réduction <SEP> du <SEP> nitrate <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive
<tb> Hydrolyse <SEP> à <SEP> l'amidon <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive
<tb> Formation <SEP> de <SEP> sulfure <SEP> Négative <SEP> Négative <SEP> Négative <SEP> Négative
<tb> d'hydrogène
<tb> Formation <SEP> de <SEP> tyrosinase <SEP> Négative <SEP> Négative <SEP> Négative <SEP> Négative
<tb> Liquéfaction <SEP> de <SEP> la <SEP> gélatine <SEP> Fortement <SEP> liquéfiée <SEP> Liquéfiée <SEP> Liquéfiée <SEP> Liquéfiée
<tb> (à <SEP> 15 C <SEP> perdant <SEP> 14 <SEP> jours)
<tb> Solubilisation <SEP> du <SEP> sérum <SEP> au <SEP> Non <SEP> observée <SEP> Non <SEP> observée <SEP> Non <SEP> observée <SEP> Non <SEP> observée
<tb> sang <SEP> de <SEP> Loeffler <SEP> (à <SEP> 28 C <SEP> et
<tb> 37 C <SEP> pendant <SEP> 14 <SEP> jours)
<tb> Milieu <SEP> au <SEP> lait <SEP> écrémé <SEP> Pas <SEP> de <SEP> coagulation, <SEP> Pas <SEP> de <SEP> coagulation, <SEP> Pas <SEP> de <SEP> coagulation, <SEP> Pas <SEP> de <SEP> coagulation
<tb> peptonisation <SEP> peptonisation <SEP> peptonisation <SEP> lente <SEP> peptonisation <SEP> lent,
<tb> rapide <SEP> rapide
<tb>
<Desc/Clms Page number 24>
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2 1-. J3 -.-k.JG\ JI-LY.
EMI24.2
D-i ."'!..':lf" ::"S .:?:::-=:: 1 à";!: tjr;i::,.1.l-:? 0-1..-1 et les 1:11t!1t.S dB St:trJtf)w,rces 1'>;-x-=r."i;iaus
EMI24.3
i's:3r'é :..".='s,±y::5 Souche O-±-1 t7 3 :u !i ; #I'.L r¯-.ir-r3 '' Mutant 3AG iéutz¯nt 18-3 autant 19-2 6'.ZGJ¯C¯ ;¯¯ Plaque .a' 4fGi ¯x-4G3 de CzàPeÉ T 1 i' - -H- + 4t,A S..CCil.06 Plaque ='*ra=-*ca=- C:e' Cza?ek '' -iw la dcso.:-yEtr&pt:ii:e Plaque d'agar-e&r de Czapek - -F---I- au 3's.i.:'1.r0 utL .'.-e Plaque d'agar-agar deCzapek ... i-i-i- ++ ' wi- - ¯i
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<tb> au <SEP> dulcitol
<tb>
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P13T e de 'terre Croissance ridêe Bonne croissance Croissance Croissance r3.C.E, Croissance ridée, surface ßa2tei:
.5e, élevée, colora- ridée, s'ur- surface granule'c.- surface granucoloration lêgereSteiit tion ocre face granu- se, coloration Icuse, colorabrune leuse, colo- brun jaunâtre tien. brun jau- -raùion brun faible natre faible
EMI24.6
<tb> jaunâtre
<tb> ------ <SEP> faible <SEP>
<tb>
EMI24.7
Effet ;sio3 oic;e
EMI24.8
<tb> Liquéfaction <SEP> de <SEP> la <SEP> gélatine <SEP> +
<tb>
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Hilieu au lait écréme Peptonisation lente Peptonisation Peptonisation Peptonisation Pepé"or-îsa4-i-on r4p ce rapide lente lente
<Desc/Clms Page number 25>
T A B L E A U IV (suite)
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¯¯¯¯¯¯¯Diiférezces ez%g=e la souche t-.:!pi¯O-4-1 et les, mutants de Stre..pt:l1Ls ks1:?:.::
rr¯eticus
EMI25.2
<tb> Observations <SEP> Souche <SEP> 0-4-1 <SEP> typique <SEP> Mutant <SEP> A-4-6 <SEP> Mutant <SEP> 3AG <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> Mutant <SEP> 19-2
<tb> Utilisation <SEP> des <SEP> sources
<tb> de <SEP> carbone
<tb> Saccharose <SEP> +++ <SEP> # <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb> Xylose <SEP> ++ <SEP> - <SEP> - <SEP> # <SEP> #
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> ++ <SEP> - <SEP> # <SEP> +++ <SEP> +
<tb> Citrate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> +++ <SEP> + <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb> Suçcinate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> + <SEP> # <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb>
EMI25.3
Dulcitol +++ ++ +++ # #
<Desc/Clms Page number 26>
Les antibiotiques NK-1001 et NK-1003 quon peut utiliser comme additif dans le procédé constituant le premier aspect,
de l'invention décrit ci-dessus sont de nouveaux antibiotiques qui peuvent être obtenus par culture d'une souche de Streptomyces kanamy- ceticus dans un milieu contenant un additif spécial.
L'antibiotique NK-1001 est une nouvelle substance qui est efficace pour inhiber la croissance de bactéries Gram-positives et Gram-négatives comme Bacillus subtilis, Lacto-bacillus fermenti et Shigella dysenteriae, qui est basique et soluble dans l'eau, le méthanol aqueux et l'éthanol aqueux, mais insoluble dans le méthanol absolu, l'éthanol absolu, l'acétate d'éthyle, l'acétate do butyle et le benzène, qui donne une réaction positive à la ninhydrine et avec les réactifs d'Elson-Morgan et Molisch, mais une réaction négative avec les réactifs de Sakaguchi, Tollens, Fehling, Millon et Benedict, qui contient du carbone de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote,mais ne contient pas de soufre, d'halogènesni de cendres,
qui répond à la formule globale C18H35N3O12.H2O et qui forzne des cristaux aciculaires incolores se décomposant à 238-242 C, qui accuse en solution aqueuse un pouvoir rotatoire [[alpha]]D21 de plus 132 , qui n'absorbe pas dans l'ultraviolet de 220 à 340 millimicrons comme le montre la Fig. 3 portant en ordonnées l'absorbance A, en abscisses la longueur d'onde et qui présente des bandes d'absorption caractéristiques dans le Nujol dans la région infrarouge comme le montre la Fig.
4 portant en ordonnées la transmission en pour-cent et en abscisses le nombre d'ondes. L'antibiotique NK-1001 hydrolysé par chauffage en solution dans l'acide chlorhydrique 6N pendant 40 minutes à 100 C perd son activité antibactérienne. La solution d'hydrolyse résultante est appliquée sous la forme d'une tache sur un ruban (40 cm x 2 cm) de papier-filtre Toyo n 50, puis développée en sons descendant au moyen d'un mélange butanol-pyridino-acide acétique-eau (6 : . : 1 : 3).
Le chromatogramme sur papier résultant montre la
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formation de trois taches, à savoir l'une qui donne des réactions positives à la ninhydrine et au nitrate d'argent ammoniacal, l'autre qui donne une réaction positive à la ninhydrine uniquement et la troisième qui donne une réaction positive au nitrate d'argent ammoniacal. De la comparaison avec des étalons, on peut en déduire que ces trois taches correspondent à la désoxy streptamine, au 6-amino-6-désoxy-D-glucose et au D-glucose, respectivement.
Pour cette raison et connaissant le poids moléculaire de l'antibioti- que NK-1001, on peut considérer que l'antibiotiquo NK-1001 est un nouveau composé consistant en une molécule de désoxy streptamine, une moléculé de 6-amino-6-désoxy-D-glucose et une molécule de D-glucoso. L'antibiotique NK-1001 ost sensiblement non toxique puisque sa dose létale 50 en administration intraveineuse chez la souris est de 3050 mg/kg.
On peut produire l'antibiotique NK-1001 en cultivant la souche typique ci-dessus 0-4-1 de Streptomyces kanamyceticus dans des conditions aérobies dans un milieu de culture contenant un hydrate de carbone et un aliment azoté, de môme qu'une certaine quantité de streptidine, jusqu'à ce que l'antibiotique NK-1101 s'accumule dans le milieu, puis en isolant l'antibiotique de la culture. La technique pour produire l'antibiotique NK-1001 par fermentation et la nature des sources de carbone et d'azote peuvent être semblables aux techniques et aux sources convenant pour la production de la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine, comme décrit cidessus. Il est donc possible d'appliquer la culture par agitation et la culture en cuve. La température de culture peut être de 25 à 35 C et est de préférence d'environ 28 C.
La quantité do streptidine ajoutée au milieu de culture n'est pas critique mais elle est économiquement de 0,05 à 1,0% et de préférence de 0,1 à 0,5% du poids du milieu. La streptidine peut être ajoutée au début de la mise en culture ou au cours de l'opération même.
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L'isolement et la purification ae l'antibiotique NK-1001 peuvent être exécutés connue pour la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine, comme décrit ci-dessus.
L'antibiotique NK-1003 qui peut être utilisé comme addi- tif comme l'antibiotique NK-1001 est aussi une nouvelle substance antibactérienne efficace contre les bactéries Gram-positives, Gram-négatives et acido-résistantes comme Bacillus subtilis, Lactobacillus fermenti, Shigella dysenteriae et ainsi de suite.
L'antibiotique NK-1003 est une substance qui est efficace pour inhiber la croissance dos bactéries Gram-positives, Gram-négatives et acido-résistantes, qui est basique et soluble dans l'eau, le méthanol aqueux et l'éthanol aqueux mais insoluble dans le métha- nol absolu, l'éthanol absolu, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle et le benzène, qui donne une réaction positive à la ninhy- drino et aux réactifs d'Elson-Morgan et de Molisch, une réaction négative aux réactifs de Salcaguchi, Tollens, F'ehling, Millon et Benedict, qui contient du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote mais qui ne contient pas de soufre, d'halogènes ni de cendres, qui répond à la formule globale C12H25N3O7,
qui forme des cristaux aciculaires incolores se décomposant à 202-205 C,qui accuse en solution aqueuse à 1% un pouvoir rotatoire [[alpha]]D21 de plus 95 , qui n'absorbe pas dans l'ultraviolet de 220 à 340 milli- microns comma le montre la Fig. 5 portant en ordonnées l'absorbance A et en abscisses la longueur d'onde et qui présente des bandes d'absorption caractéristiques dans le Nujol dans la région infra.. rouge conune le montre la Fig. 6 portant en ordonnées la trans- mission en % et en abscisses le nombre d'ondes. L'antibiotique Ni\-1003 hydrolyse par chauffage pendant 40 minutes à 100 C en solu- tion dans l'acide chlorhydrique 'ON perd son pouvoir antibactérien.
On applique la solution d'hydrolyse résultante sous la forme d'une tache sur un ruban (40 cm x 2 cm) de papier filtre Toyo n 50, puis on la développe en sens descendant au moyen d'un mélange
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butanol-pyridine-acide acétique-eau (6 : 4 : 1 : 3@. Le chroma- togramme sur papier résultant montre qu'il se forme deux taches dont l'une donne une réaction positive à la ninhydrine et 1-'autre donne une réaction positive également au nitrate d'argent ammonia- cal. Par comparaison avec .des étalons, on peut établir quo les deux taches correspondent à la désoxystreptamine et à la 6-D-Cluco- .samine,respectivement. Pour cette raison et connaissant le poids moléculaire du composé, on peut en déduire que l'antibiotique .
NK-1003 est un composé consistant en une molécule do désoxystrep- tamine et en une Molécule de 6-D-glucosamine. L'antibiotique NK-1003 est sensiblement non toxique puisque sa dose létale 50 en administration intraveineuse chez la souris est de 1550 mg/kg.
On peut produire l'antibiotique NK-1003 en cultivant une souche de Streptomyces kanamyceticus dans un Milieu de culture qui contient un hydrate de carbone et un allient azoté, de même qu'une certaine quantité d'antibiotique NK-1001 dans des conditions aérobies jusqu'à ce que l'antibiotique NK-1003 s'accumule dans la culture, puis en isolant l'antibiotique de la culture. La produc- tion par fermentation de l'antibiotique NK-1003 de même que les sources de carbone et d'azote convenant à cette- fin sont les mêmes que celles convenant pour la production de la 2'-amino-2'-désoxy- kanamycine. Il est préférable de recourir à la culture on immersion profonde avec aération. La température de culture peut être de 25 à 30 C mais est de préférence de 28 C environ.
La quantité d'antibiotique NK 1001 ajoutée au milieu de culture n'est pas cri- tique,mais peut être de 0,05 à 1,0% et de préférence de 0,1 à 0,5% du poids du milieu. L'antibiotique NK-1001 peut être ajouté soit au début de la culture, soit pendant l'opération.
L'isolement et la purification de l'antibiotique NK-1003 peuvent être exécutés comme pour la 2'-amino-2'-désoxy- kanamycine, comme décrit ci-dossus.
Dans les dessins:
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la Fig. 3 représente le spectre d'absorption dans l'ultraviolet de l'antibiotique NK-1001 en solution dans de l'eau à 1 mg/ml d'eau, la Fig. 4 représente le spectre d'absorption dans l'infra-
EMI30.1
roue de 11uitibiotîque Nit-1001 dans le lqujol; la Fig. 5 repr6sente le spectre d'absorption dans l'ultraviolet de l'antibiotique NK-1003 en solution dans de l'eau à 1 mg/ml d'eau, la Fig, 6 représente le spectre d'absorption dans l'in- frarougo de l'antibiotique NK-1003 dans le Nujol.
Les spectres antibactériens des antibiotiques NK-1001 et NK-1003 qu'on peut utiliser comme additif dans le procède faisant le premier aspect de l'invention sont résumés dans le tableau V ci-après.
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TABLEAU V
EMI31.1
Concentration. minîzun olrr 1 inh:l.b i tien en lf\.p:/;n1 I-licro-orsanisse essayé Antibiotique IIK-1001 Antibiotique IX-1003 µr¯atiîs;xe essajYé ±-ntïoiotique i-1 ooi Jmtïbioiique î±K-? 1,erobacter aerogenes IIà.b 1102 31 2 15 6 A1ca1iEenes faecalis ¯¯¯¯ 3 g Bacillus abri 7,8 . 20 Bacillus STJbtilis ATCC 6633 6,,25 3,125 Candida albicans >500 >500 Diplococcus :emior:ise Type 311D 500 250 Escher.cr¯3.a, coli 1;.1.: 1253 ' 125 125 K1ebsicll .p:eu.orur¯e 607 31,2 31,2 1,actoba,ci13.us fc:rr.(>!1ti ATCC 9338 3,9 3,9 Sta1ih.lococcus àiD1% PCI 1200A 15,,6 7,,8 StGjîi'z"IOCOç;C1iS Z1Wet;S 209P . 62,5 62,5 S tï:1!ilr OCGCCh:' 41:2'F.'1i$ .'E'rc : :l0 Ii: 2 6,25 3 125 I ; ca:c¯ctcr i.i.:. p111(>1 ::S 15,6 25 ;
CO;:K.C.(( ri 1.'" 6U7 62,5 50 Salmonella '.i..i a.ij'r1F21, A 62,5 62,5 Sa:c.,l lut.<:'a FC'1 1001 00 250 S,.¯cC'¯a.re::, ct' CF2'e:'iS:.Lc' 11-':.: ±626 >500 >500 ShiGell<:, fi f.'-.3:C2";.. ?Il 10 2a ,6,25 3 125 8trevt.ocGCCUS lG:iO't'',¯C'.iS D-90 500 bzz
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Le procédé constituant le premier ospect de l'invention est illustré avec référence aux exemples 1 à 8 ci-après.
EMI32.1
1.?; ;;II',[;L; On inocule un milieu de culture liquide (15 litres)
EMI32.2
contenant 3,0il d'amidon, 2,,01 de maltose, 2, sjé de farina de soya, 1,2% do nitrate de sodium et 0,5% de chlorure de sodium au moyen do la souche typique 0-4-1 de Streptomyces kanamyceticus et on exécute l'incubation à 28 C avec aération et agitation.
Apres 22 heures d'incubation, 'on introduit 50 g de 3-amino- glucose dans le milieu de culture et on poursuit l'incubation.
EMI32.3
La quantité de 2'ino--2'-désoy-kana:;c.rre produite dans le milieu do culture atteint son maximum au terme de 150 heures.
On filtre alors le milieu de culture liquide et on traite le
EMI32.4
filtrat au moyen de 4 litros d" Amber11 te IRC-50 (forme ammoniaque).
On ùluc les antibiotiques adsorbés sur la rûs1ne au rnoyen d'auuno- niaquu aqueuse 0,5N. On recueille les fractions actives et on les concentre en un sirop. Un dissout le sirop dans 500 ml d'eau, puis on décolore la solution par traitement à l'aide de 6 g de charbon actif. On filtre la solution pour éliminer le charbon actif et on soumet le filtrat à une élution chromatographique au Moyen de 600 !!il do Dowex 1 x 2 (forme OU)'. On élue les fractions
EMI32.5
contenant de la 2'-aaino-2'-désoxy-kttnarnycino en premier lieu avant d'isoler de la kanamycine A.
On collecte les fractions à concen- tration élevée en puis on les concentre et on les lyophilise pour obtenir 2,2 g d'une poudre de brute. On dissout cette poudre brute (2,2 ) dans 50 ml d'eau et on traite la solution au moyen
EMI32.6
Û'A.l3h:llßto CG--50 (fol'mc auJ.:1lonique). On élue la résine chromato- ;ra.:ucucr,mtzt au moyen d'a.aonialua aqueuse 0,11'1 à 0,5N et on \11uo on 1)1'0::11131' lieu la petite quantité de kananycine A présente iuultanu::nt. On élue ensuite séparéaent la 2'-wimo-2'-dôsoxy- .wll'..Iycinc en une fraction unique qu'on concentre et qu'on lyo-
<Desc/Clms Page number 33>
philise pour obtenir une poudre brute.
Par recristallisation do la
EMI33.1
poudra dans un molango d'eau et de diwôt8yLiormamido, on obtient 11 do 2'-atrnirto-2'-désoty-ltartarclrxa sous lu l'orme do cristaux aciculaires incolores, L'analyse élémentaire indique que Io produit contient /.2,,62Î; de carbone, 7,52; d'iydroune et l230;J d'azote (valeurs trouvées), On détermine le poids moléculaire du produit qui est de 435.
EMI33.2
:XFJU...k..::.
On inocule un milieu de culture liquide (15 litres) do la même composition que dans l'exemple 1 au moyen de la même
EMI33.3
souche de Streptomyces ltunaroyccticus quo dans l'exemple 1, ;xi on exécute l'incubation à 280C avec agitation et aération. Aprt3c 22 heures d"incubation, on introduit 50 g do 6-awinoglucosc dans le milieu de culture et on poursuit l'incubation, La quantité de 2'-amino-2'-désoxy-kanaxvcine s'accumulant dans le "11Ui'}U de culture atteint son maximum au terme de 145 heures après le début de l'incubation.
On traite alors le milieu de culture liquide et on purifie la poudre brute comme dans l'exemple 1 pour obtenir 1,0 g
EMI33.4
de 2-amino-2''-désoxy-kanamycine cristalline.
EXE{P.LE ,.3 t
On inocule un milieu de culture liquide (15 litres) contenant 3,0% d'amidon, 2,5ï d'amidon de mais, 1,2% de nitrate de sodium et 0,35% de chlorure de sodium au moyen de la même souche
EMI33.5
de StreptoiiVces kanamyceticus que dans l'exemple 1, puis --n exé- cute l'incubation à 28 C avec aération et agitation. Aprs 20 heures d'incubation, on ajoute au milieu de culture, 30 g de l'antibiotique NK-1001 et on poursuit l'incubation. La production
EMI33.6
de 2''-amino-2'-désoxy-kanam/cine atteint son maximum au terme de 140 heures d'incubation.
On traite alors le milieu de culture liquide et on purifie la
EMI33.7
poudre- brute comme dans l'exemple 1 pour obtenir Ze5 g de 2''*amino-
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2'-désoxy-kanamycine cristalline.
On inocula un milieu de culture liquide (15 litres) de la même composition que dans l'exemple 3 au moyen de la même souche
EMI34.1
de Stroptonycos kananyocticus que cello de l'exemple 1, puis on exécute l'incubation à 28 C avec aération et agitation. Apres 20 heures d'incubation, on ajoute au milieu de culture 30 g
EMI34.2
ae l'a.ntibiotiquo xK-1003 et on poursuit l'incubation. La quantité de 2'''-amino-2'-dësoxy'-kanaMyoine s'accur.1ulant dans le milieu de culture atteint un maximum au terme de 140 heures d'incubation.
On traite alors le milieu de culture et on purifie la poudre brute comme dans l'exemple 1 pour obtenir 1,5 g de
EMI34.3
2's.r:;3...o-2'-dêsolr-ltariarrdcine . crista:lline.
#:'ÍPTJE it.:':r
On inocule un milieu de culture liquide (15 litres) ayant la même composition que dans l'exemple 3 au moyen de la
EMI34.4
même souche de Streptomyces kanalilyceticus que dans l'exemple 1, puis on exécute l'incubation à 28 C avec aération et agitation.
Aprs 20 heures d'incubation, on ajoute 45 g de néamine au milieu de culture et on poursuit l'incubation. La quantité de
EMI34.5
2'-amino-2'-désQxy-kanamycine s'accumulant dans le milleu de culture atteint un maximum au terme de 140 heures d'incubation.
On traite alors le milieu de culture et on purifie la poudre brute comme dans l'exemple 1 pour obtenir 1,2 g de 2'-amino-
EMI34.6
2'-.dLSOxy-itanu::ycine cristalline.
EXEMPLE 6. -
On stérilise un milieu de culture liquide (15 litres)
EMI34.7
contenant 3,0 d'a.nidon, ,,,5 de farjne de soyn, 1,2% de nitrate de sodium et 0,35% de chlorure de sodium, puis on le refroidit et on le mélange avec une solution stérilisée et refroidie de 30 g de l'antibiotique NK-1001 dans de l'eau. On inocule le mélange
EMI34.8
résultant au luuyen de la même souche de Streptomyces kananyceticus
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EMI35.1
que dans liexempl.3 1 et on exécute l'incubation à 28C avec aération c3t agitation. La quantité de '-ara.no-'-c:éso3-kanu:nyc.nc a;4Qcutnulant dans le milJeu de culture atteint un maximum après 140 heures d' incubation.
EMI35.2
On traite le milieu de culture et on purifie la poudre
EMI35.3
brute comme dans l'exemple 1 pour obtenir environ 2,2 g de 2 '-amino-2'-désoxy-kanamyaInc cr1 p.tall1ne.
EMI35.4
EXEMPLE 7,.-
EMI35.5
On cultive du Streptoieces kanawycoticus en présence do l'antibiotique NI%'-1001 comme dans .'exe:nole 3. On filtre le m1l1eu de culture résultant et on ajuste le plI du i';iltrt7t (14 13tres) à 10 par addi ti on d'hylroxyde de sod1um. On ,,,ou,net le filtrat alors à une extraction au moyen de Oy25 volume do n-butanol contenant 2 g de benzaldsl1yàe par gral1l;llC doantibiotiquos bp-siqueslirdro,solubles que contient le filtrat. On sépare lpax-
EMI35.6
trait n-butanolique par mélange avec 0,1 volume ci'eau.
En ajustant
EMI35.7
le pH du mélange à 2,0 par addition d'acide sulfurique et auitation,
EMI35.8
on transfère les antibiotiques basiques hydrosolubles dans la phase aqueuse, On décolore la solution résultante dos antibioti-
EMI35.9
ques dans de 2'eau au moyen de charbon actif et on la soulnet à la chromatographie sur de la résine Dowex 1 x 2 (forite OH) et à la chromatographie sur de la résine Amberli te CG-50 (f orn! a::da0-
EMI35.10
nique) comme dans l'exemple 1. On obtient une poudre brute qu'on
EMI35.11
recristalliso dans de 1.'eau et du diwétllfo!1auiQe pour obtx.nir 1,1 g de 2'-ar:1ino-2'-d6soXy-kanamycino sous la l'orao de cristaux
EMI35.12
aciculaires incolores.
EMI35.13
RX&PLË ¯8..¯-Co!MaraiGon), Dans cet exemple" on exécute une série dressais pour démontrer l'effet imprévisiblo et avantageux de 7.'Wc:uition ùes aniinoglucoses et de leurs aérivés déso.;.:ystrcptu.-:ini'luC:$ sur la formation de la 2'-aaina-'-âéso:y-k.na.^;cinr: CW."1 la Pl';:I:;;tI'1J forte de réalisation do leinvention, la copar(.1.ison étant établie
<Desc/Clms Page number 36>
avec des témoins ne contenant pus les additifs.
Pour cos essais, on cultive la soucho typique 0-4-1 do Streptomyces kanamyceticus à 28 C pendant 150 heures comme dans l'exemple 1 1 dans des cuves de fermentation identiques contenant des milieux do culture de la même composition. A différents Moments aprbs le début do la mise en culture, comme indiqué ci-après, on ajoute divers aminoglucoses et leurs composés désoxystreptaminiques aux milieux de culture. Apres avoir poursuivi la culture pendant 150 heures, on traita les bouillons comme dans l'exemple 1 pour obtenir de la 2'-amino-2'-désoxy-kanamycine et de la kanamycine A dans toute la mesure du possible. Les quantités des produits obtenus et les détails concernant les essais sont précises dans le tableau VI.
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EMI37.1
B Z E .i U VI
EMI37.2
<tb> Essai <SEP> Additif <SEP> Quantité <SEP> Houent <SEP> de <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Production <SEP> de <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Production <SEP> de
<tb>
EMI37.3
1: 't d'additif' l'addition 2'-<::.ro::ino-2'- .ésm:;'{- 2'-amino-2'-désoigi- kanancine A #.nB.ILfcine A
EMI37.4
<tb> (g) <SEP> après <SEP> le <SEP> kanamycine <SEP> kanarycine <SEP> (mg/ml) <SEP> (g)
<tb> début <SEP> de <SEP> la <SEP> (mg/ml) <SEP> (g)
<tb> mise <SEP> en
<tb> culture
<tb> (heure)
<tb> 1 <SEP> , <SEP> néant <SEP> --- <SEP> -- <SEP> 26 <SEP> 0,12 <SEP> 2790 <SEP> 26,8
<tb>
EMI37.5
2 3-Arsino- 50 22 240 1,10 V180 12,7
EMI37.6
<tb> glucose
<tb> 3 <SEP> 6-Amino- <SEP> 50 <SEP> 22 <SEP> 225 <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 1730 <SEP> 15,2
<tb> glucose
<tb> 4 <SEP> Antibiotique <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 575 <SEP> 2,50 <SEP> 1240 <SEP> Il,
2
<tb> NK-1001
<tb> 5 <SEP> idem <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 480 <SEP> 2,20 <SEP> 1450 <SEP> 13,6
<tb> 6 <SEP> Antibiotique <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 345 <SEP> 1,50 <SEP> 17.00 <SEP> 16,0
<tb> NK-1003
<tb> 7 <SEP> Néamine <SEP> 45 <SEP> 20 <SEP> 260 <SEP> 1,20 <SEP> 1390 <SEP> 12,8
<tb>
<Desc/Clms Page number 38>
Comme il ressort des résultats du tableau V, l'addition
EMI38.1
des 1inoGlucoscs et de leurs dérivés àésoxystreptammiques au mill .,,'..1 de culture conduit à une amélioration remarquable de la production de la 2'-aràino-2'-désoxy-kanazycine, ce qui indique que la quantité de 2e-amino-2e-désoxy-Aaneunycine produite et accu- mulée dans le milieu de culture augmente beaucoup lorsqu'on applique le procède constituant le premier aspect de l'invention.
Le procédé constituant le second aspect de l'invention est .illustre avec référence aux exemples 9 à 13,
EMI38.2
E.::Ó:-fPrJ 9.-:: On inocule un milieu de culture liquide (15 litres) contenant 3 0; de maltose, 2,0;'& d'amidon, 3,O;b de farine de soya, 1,0% de nitrate de sodium et 0,5% de chlorure do sodium au moyen du mutant A-4-6 de Streptomyces kanamyceticus, puis on exécute l'incubation à 28 C avec aération et agitation. La quan-
EMI38.3
due 2'-aminu-2'-déso.xy-kanamycine accumulée dans le mU:!" e1.t de culture atteint un maximum au terme de 6 jours après le début de l'incubation.
On filtre le milieu de culture pour obtenir 14 litres de filtrat qu'on traite au moyen de 4 litres de résine Amberlite
EMI38.4
IRC-50 (forme aiùiaon1lue), On élue la résine ensuite au moyen dam- moniaque aqueuse 0,5N. On recueille los fractions actives et on lesconcentre en un sirop qu'on dissout dans 500 ml d'eau. On décolore la solution par traitement au moyen de 6 g de charbon actif, Or. filtro la solution pour séparer le charbon et on soumet le filtr at à uno élution chromatographique sur 600 ml de Dowex 1 x 2
EMI38.5
(forme 011). On élue la 2'-amino-2'-àésoxy-kanaiycine avant de séparer la iianaiiveine A.
On collecte les fractions à concentration élevée en 2'-D.wino-2'-dú:; iV'-kanúLiJ,Ycine" puis on les concentre et on les lyophilise pour obtenir 3,2 g d'une poudre brute. On dissout cette poudre brute dans 50 ml d'eau et on traite la solution au moyen de résine Amberlite CG-50 (forme ammonique) pour adsorber
<Desc/Clms Page number 39>
EMI39.1
les antibiotiques. On. souuct la résine à une 61utlon chroatocraphique au moyen d'ar:lr:lOn1aqllc aqueuse 0,1" à 0, 5. On élue cl'u.ùoz'ù une petite qua:ztité de loa1ixTycine ;, présente silllultallÙ,lOnt, puis on élue la 2'-arnino-2'-désoxy-kan.^.rcine en une seule fraction.
On concentre cette fraction unique et on la lyophilise pour obtenir une poudre brute de Par recris-
EMI39.2
tallisation de cette poudre dans l'oau et le ciaétir,yi:'orna..^ido9 on obtient 1,9 g de sous la forme de cristaux aciculaires incolores.
EMI39.3
r F.rP .10-
On inocule un milieu de culture liquiao (15 litres) de la même composition que dans l'exemple 9 au moyen du mutant 3AG
EMI39.4
de Streptomyces kanaitqceticus, puis on exécute 1)incubation à 280C avec aération et agitation. La quantité de 2'-ur:.no-2'-dsoyl<:ana.u1Yc1.'1e seaccumulant dans le milieu de culture atteint un maxi- mum au terme de 6 jours après le début de l'incubation.
EMI39.5
On traite le milieu de culture ColuLio dans l'exenrle 9 pour obtenir 1,2 g de 2'-aruino-2'-désoxy-kanarcycine cristalline.
EXEMPLE 11. -
On inocule un milieu de culture liquide (15 litres) ayant la même composition que dans l'exemple 9 au moyen du mutant
EMI39.6
18-8 de Streptomyces kanaàoyceticus, puis on exécute l'incubation à 280C avec agitation et aération. La quantité de 2)-amino-2.1desoxy-kanacrycine s'accuarulant dans le L,ilieu de culture atteint son maximum au tere de 7 jours après le u0but de l'Lcuuation.
On traite le bouillon de culture co;>1;e clans l'e::e:3ple 9 pour obtenir environ 2,2 g de 2'-a:aino-?'-déso:;-kana;;clne cris- talline.
SIMPLE 12.-
On répète le procédé de l'exemple 9 au moyen du mutant
EMI39.7
19-2 de Str eptorayces kayiaUceticus. On obtient un résultat analogue à celui atteint dans leexemple 9. On obtient 3,15 g de 2' -a::ano-
<Desc/Clms Page number 40>
EMI40.1
2'--1Gsoxy-k::mûn,ycin sous forme cristalline.
:;";:u'F 13,.- (Comparai son!
Dans cet exemple, on exécute une série drossais pour Montrer l'effet avantageux et imprévisible de l'utilisation des mutants A-4-6, 3AG, 18-8 et 19-2 qui ont une aptitude propre à
EMI40.2
produire de la 2-aMino-2-dûsoxy"kanatnyeinc pour la production do la 2'-ar>ino-2'-àdso>ty-;ianuitycine suivalit 10 procède consti- tuant lo second aspect de L'invention, la comparaison étant établie par mise en culture de la souche typique 0-4-1 de Streptomyces
EMI40.3
lçill1.D.:VY ce ticu s.
Pour les essais, on exécute les cultures de la souche originale 0-4-1 et des mutants A-4-6, 3AG, 18-8 et 19-2 de
EMI40.4
St1'81)tol:yces kal1D.h1Ycoticus à 28 C pendant 150 heures chaîne dans l'exeixple 9,d;"ns des cuves de fermentation identiques contenant un r1:lj\1u de culture de la mené composition, Au terme de la culture, on dose la 2--.nlno-21-d6soxy-kanamycJne et la kanamycine A dans les milieux de culture. Les résultats des essais sont résumés dans le tableou VII ci-après.
TABLEAU U VII
EMI40.5
Essai Souchos utilisées Teneur en 2'-unino.- Teneur en kanamycine A N 2'-dcsoxy-kanamycine (m;/.) ¯ ¯ (m.G/ l:l1)
EMI40.6
<tb>
<tb> 1 <SEP> Souche <SEP> originale <SEP> 26 <SEP> 2790
<tb> 0--1
<tb>
EMI40.7
rlutatit A-l-6 430 1970 3 ,îutant .3AG 285 1785 4 1,iutzJit 1()-S 520 1900
EMI40.8
<tb>
<tb> 5 <SEP> Mutant <SEP> 19-2 <SEP> 700 <SEP> @ <SEP> 1690
<tb>
On traite chacun des milieux do culture d'un volume de
EMI40.9
15 litres cü:..1a dans l'exe,uple 9 pour en isoler autant que possible 1;; 2-sino-2''-dusoy-Xanainycine et la kana:::ycine A.
Les quantités 0:.r produi-cs obtenus sont inaiquécs dans le tableau VIII.
<Desc/Clms Page number 41>
T A B L E A U VIII
EMI41.1
Essai Souches utilisées Proùuct.on :o Production de N 2'-xnLao-2-iiJ5oxj- j(.na.:.y c.1.no bzz ¯ ¯ kaua:J1ycinc (g) (t;) 1 Souche Oriflinale 0..12 z6,5
EMI41.2
<tb>
<tb> 0-4-1
<tb>
EMI41.3
Mutant AIr..6 1..90 19,0
EMI41.4
<tb>
<tb> 3 <SEP> autant <SEP> 3AG <SEP> 1,20 <SEP> 15,8
<tb> 4 <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> 2,20 <SEP> 17,6
<tb> 5 <SEP> Mutant <SEP> 19-2 <SEP> 3,15 <SEP> 16,1
<tb>
EMI41.5
,...........,...............,-..11
Il ressort des résultats au tableau VIII que les mutants A-4-6, 3AG,. 18-8 et 19-2 ont naturellement 1 aptitude à produire
EMI41.6
de la 2'-amino-2'-àéso>iy-kanai'aycine en quantité beaucoup plus importante que la souche or:
1g'....nale A-4-1 de Strcptouyccs kill1a.;:ycoticus.
Les exemples 14 et 15 ci-après illustrent la préparation de l'antibiotique NK-1001 et de l'antibiotique NK-1003 qu'on peut utiliser comme additif pour l'exécution du procédé constituant le premier aspect de l'invention.
EXEMPLE 14.-
On inocule un milieu de culture liquide (15 litres)
EMI41.7
contenant 2,0;: d'amidon, 30 de c,altose, 3,0,:' de farine de soya., 1,0, de nitrate de sodium, et 0,5j de chlorure de sodium au moyen de la souche typique 0-4-1 oe Streptorjyccs K<=i1argrecticus et on exécute l'incubation à 28 C avec agitation et aération. Apres 80 heures d'incUbation, on ajoute 30 1 de streptiuinc au milieu et on poui-muit l'iricubation pendant encore 80 heures. La quantité d'antibiotique i'lK-1001 s'accumulât dans le r.d11ou atteint son maximum au tcri-'io de cotte durée d'incubation.
'On filtre le millou 3e culture 1lnuide pour obtenir 14 litiges ce filtrat qu'on additionne de . litres de résine An;berlite IRC-50 (foi-rae ammonique) pour adsorber les antibiotiques sur l'chlrlûGilf d'ions. On élue la résine au moyen d'ammoniaque aqueuse 0,5N, puis
<Desc/Clms Page number 42>
on combine les fractions actives de l'éluat et on les concentre.
On dissout le concentre dans 100 ml d'eau et on agite le mélange avec1 g de charbon actif pendant 30 Minutes. par filtration, on obtint une solution décolorée qu'on additionne de 2 litres de
EMI42.1
rusine AMberllto CG-50 (forcit?: aiMuonique), On élue la résine port....'1.t los antibiotiques adsorbés à laide d'une solution aqueuse o.,i 1 a U,3â. On isole une fraction unique d'antibiotique i-.00. en premier lieu avLut la séparation de la kanataycine A.
On concentre la fraction unique d'antibiotique NK-lOOl et on la lyophilise pour obtenir une poudre blanche brute de l'antibiotique ;:K -1001 (28 J g)
On dissout cette poudre brute dans 12 ml d'eau et on ajoute 50 .,il de méthanol par fractions pour, faire déposer les cristaux dans la solution, Apres filtration et séchage;, on obtient 17,4 g de l'antibiotique NK-1001 sous la forme de cristaux aciculaires blancs.
EMI42.2
L' a.naly se elcrnentaire du produit indique qu'il contient l1,2(lJ de carbone, 7;09;J d'hyclroe;0ne et 8,95, d'azote (valeurs trouvées ) mais pas de soufre, d'halogènes et de cendres. Le poids moléculaire produit mesure suivant la technique des tensions de vapeur est de 492.
EMI42.3
r?C ,:tt'L31 i On inocule un ;ni 13 eu de culture liquide (15 litres) contenant 20 d)aj,tidon 3,0-; de maltose, 3,0,v de farine de soya,, 1,0; de nitrate de sodium et Oe5,, de chlorure de sodium au moyen de la souche typique 0-4-1 de Streptoeiyces kUl1atJy ceticus et on exécute 1.'inculi'L.Uil , 28 C avec aération et agitation.
Apres 20 heures d'incubation, on ajoute 25 6 de l'antibiotique NK-1001 obtenu dans l'QXCIl11J1C 1. à ce mà lieu et on poursuit l'incubation sous agitation et 1±ral;ion, Apres 6 jours d'incubation, la quantité o.' r..ntibiotiq1.w Nîi-1003 a4cuß:ule dans la culture atteint son maximum.
<Desc/Clms Page number 43>
On filtre le milieu de culture pour obtenir 14 litres
EMI43.1
d'un filtrat qu'on traita au Koycn de 4 litres de i'6xàne Aborlito Iiic-50 (forme aJ:1l1loniquc) pour adsorber les antibiotiques xur la résine. On élue la résine alors avec ci(-, la!.'j.i0ni!.quo aqueuse 0,sil et on combine les fractions actives diluât qu'on concentre. On
EMI43.2
dissout le concentre dans 100 Lil d'eau et on 1'aiite avec 1 g do charbon actif.
On filtre la solution décolorée rusultantc et on la traite au Moyen de 2 litres Ue résine Ailberl3.te CG-0 (forure a.,.,u.0nique). On lave la résine portant les antibiotiques adoI'b6s avec de l'eau, puis on l'élue avec de l'a:uon.1qua aqueuse 0,3X pour sdparer la fraction de kanatycine A en premier lieu et ensuite une fraction unique de l'antibiotique NK-1003. On concentre cette fraction unique de l'antibiotique NK-1003 et on la lyophilise pour obtenir 11,3 g de cet antibiotique NK-1003 sous la forme d'une poudre brute. Par recristallisation, de la poudre dans de 1'eau et
EMI43.3
du méthanol, puis séchage, on obtient 7,5 g de l' ;;.ntib:1,otlque NK-1003 sous la forme de cristaux aciculaires blancs.
EMI43.4
Une analyse élbiaentaire'uu produit indique qu'il contient ,.,,2; de carbone, 7 ,81 dhydrocne et l;"11; d'azote (valeurs trouvées). Le poids moléculaire du produit ,4tcrninL par la techni- que des tensions de vapeur est de 305 (le produit contient une molécule de méthanol de cristallisation).
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Processes for the production of 2'-a, airo-2'-dEoxy-Icanamyc, in increased yield. The present invention relates to methods for producing
EMI1.2
with increased yields the '-am.zio-2'-esoxy-.canacnyc.ra which is. an antibiotic. More especially, relates to methods of producing 2-amino'-2-deso; Ky-it <: anMycin by fermentation and to methods of collecting and purifying this compound.
EMI1.3
2'-Amino-2'-deoxy-ltsunanycine is effective in supporting the growth of tiraln-positive, Gram-nat3vvs and aloldo-resistant bacteria, such as Staphylococcus, 9seuàomùnax, S1l11onl: l1a;
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
Shiolla. and Mycobacterium do mGLi, G that for 1nh1'Oer 'la c.:ro1:.;sa.nce
EMI2.2
do pathogenic bacteria which to antibiotics and agents
EMI2.3
cllil1jiothrE \ can1q, known synthetic uos. 2'-alUino..2 '... dso.xy "kanamycin has a very low toxicity and in particular 4zN little (side effects on the auditory system but a useful therapeutic effect on infections caused in' hoa: ae aminals by Gl'am-positive, Gra necative and acid-resistant bacteria.
2 amino-2'-dësoxy-kanaNycin corresponds to the formula
EMI2.4
overall:
EMI2.5
Cl8 "370 'and to the structure oxwu7.a:
EMI2.6
EMI2.7
'tuàa of the industrial production of kanaMyoine A by formentation, however, indicates that the ordinary natural strains of Streptoutyces lsanawyc; et.cus, used for the production of kanaisycin A on an industrial scale pe>' 1lot% in% of ' habàtude the fOI'tllation a 1> ùpottunte quuut1t of ltal1aycice a déuix the culture medium, but much less uno amount of 2-amino-2-dsoxy-kanamycin.
EMI2.8
Other reviews have indicated that it is possible to improve
EMI2.9
eor much the production and accumulation of 2 '.- aLina -'- dsorkanaliycin in the culture medium and isolate this compound with
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
a better yield either by cultivating the anuhet, o'dinairâr ao Streptomyces kanainycotîcuo in the usual way, united in parésenco of an aminoelucose or of a glucoziçilque compound ue 1'ûld..noglucose combined with de: 3ostl'eptUlliina, either by culturing certain new mutants of Streptomyces kanamyceticus in the conventional manner in an ordinary culture medium such as
EMI3.2
These actinomycotes of known types are usually used for cultivation.
According to a first aspect, the invention has a pure object
EMI3.3
process for the production of 2'-amino-Z'-deoxy -kanany cne in increased yield, according to which a strain of
EMI3.4
Streptomyces kanamyceticus in an aerobic medium in a usual culture medium which contains a carbon hyurate and a nitrogenous food in the presence of at least one additive chosen from aminoglucoses and their glucosidic compounds combined with deoxy-
EMI3.5
streptamine, until 2'-am.no-2j-deoxy-kdnarvycin accumulates in substantial amount in the culture medium, then 2'-arnino-2'-deoxy-kanacr.ycir is isolated: te of the culture medium.
As examples of the aminoglucoses which can be used in the process forming the first object of the invention, it is suitable:
EMI3.6
to cite D-glucosamine, 3-amino-3-dsoa.ynd.ucosc, 6 ... amino-6-deso.xy-D-glucoso and 2,6-ûi-cesox.y-2, , -uiaâülnG-Uglucose. By glucosidic compounds ae ll & min0elUCose combined with désaxystreptan: 3ne, there are compounds in which the Eom1noalucoso is combined with the side)., - yst'cpte, .n.lne UUl1S a ratio of 1 mole to 1 mole, or else complexes ;; of these olucosidic compounds associated with W1C another Uo glucose molecule or Ì.l / 1in061ucoses.
Suitable examples of OOS glucosedic compounds of 11 aIúinoelucose combined with d4soyyztr * l) taLiric- are noted paromamine (or l- (2-Da; lucosa.nyl) -a-üi: snstnesp ,. tamine), desoÀ'Ystreptaine -O-karlosEúf.1nio.e "the neamine (or, - {2d (-di-deoxy-, b-diaâuino; lucosyl) -r.-désor.rstrc: pt:;, inc, 1>,
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
biotic zak-1001 (composed of 6-amino-6-o.6so.xy..D-Glucosa, do deoxysti, opt'viàno and do glucose; and the antibiotiquo DK-1003 (composa 0 6-azn.no- 6-dcsox, yy-L7 Llucose and deoxystroptauiin) (The antibiotics NK-l001 and NK-ldO, 3 above are new compounds which are the subject of Japanese patent applications Nos. 40145/67 and 40146/67 ( corresponding to English patent applications n
EMI4.2
28147/68 and 28148/68, caime specified above).
In this process constituting the first object of the invention
EMI4.3
tion, the aforementioned additive chosen from ilawinoglucose and the glucosidic compounds of 0'aninoglucose combined with deoxystreptamine, can be added to the culture medium before the cultivation of the stl'eptowyces, but this additive can also be introduced into the medium during culture, in a classical way this end. The proportion of additive in the culture medium
EMI4.4
is not critical and may be OeO5 to 1.0 by weight, but is preferably 0.1 to 0.5% by weight, based on the weight of the
EMI4.5
culture centre.
It has been found that the amount of 2'-amino-2a-ddsoxy-kanmuycine produced and accumulated in the culture medium reaches its maximum after flow from 3 to 7 days after the start of the culture.
EMI4.6
The common strains of Streptomyces kanamyceticus now used for the industrial production of
EMI4.7
kanaMycin A have the ability to produce more 2'-amino 2'-deoxy..ltunamycin by culturing in the usual medium and in the arwcnco of the aminollucoses and of their decided derivatives; .ystreptam: 1.nQèS more,! llais on the contrary) as has been discovered, some npu, Vt.H1.U; '' mutants of Xtrcptouyces kanatuycoticus deriving from a typical 0-4-1 natural strain of Streptomyces kan / llJ / ycet.1cus may prove to be more rapid. of 2-aMinù-2-desoxy-kanaiiiycin even by culture in the usual medium and in the absence of azainoz;
lucoses ot te 0 dÛSI?;.: ystl'epttiliniques d ': minobl, aforementioned ucoses, Cos new mutants which, by nature, have the ability
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
to produce more 2e-.wino-2e-ddsoxy-.M cine are obtained
From the known natural strain 0-4-1 of Streptomyces kana-
EMI5.2
yeeticus under the influence of an agent causing the mutation, namely nitrogen mustard or ultraviolet radiation and by subsequent special sorting of the surviving mycelia or spores.
These new mutants who naturally have the ability
EMI5.3
to produce more 2'-arnino-2'-deoxy-kananycine are four of which received laboratory indices of A-4-6, 3AG, 18-8 and 19-2 respectively. These new mutants have in common the property of using xylose to a low or no extent, whereas the starting strains, on the contrary, have a greater ability to use xylose.
The variation or mutation of Streptomyces kanamyceticus is a phenomenon which is not unexpected because this property is frequent in actinomycetes. Therefore, when any known strain of Streptomyces kanamyceticus is treated with an agent known to induce mutations such as nitrogen mustard, one can expect to obtain, in addition to mutants A-4-6 ,, 3AG, 18-8 and 19-2 above, still other mutants which
EMI5.4
do not have the property of producing more 2'-anino-2'-deoxyCanawr cine.
According to the second of its aspects, llinventon therefore relates to a process for the production of 2'-amino-2'-deoxy-kanc: u: .. ycin with an increased yield according to which a mutant of Streptomyces kanamyceticus is cultivated. which naturally has the ability to produce more
EMI5.5
2'-amino-2'-deoxy-kanamycin aerobically in a usual culture medium containing the usual carbon and nitrogen sources until accumulation of 2'-amino-2'-deoxy-kanatnycine in a substantial amount in the culture medium, after which the antibiotic is isolated from the culture medium.
According to this second aspect, the invention also has for
EMI5.6
subject of a process for the production of 2'-udno-2'-deoxy-kanamycin
<Desc / Clms Page number 6>
with an increased yield according to which the mutant A-4-6, 3AG, 18-8 or 19-2 of Streptomyces kanamyceticus is carried out in an aerobic medium in a usual culture medium containing carbohydrates and nitrogenous nutrients, until accumulation of 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin in a substantial amount in the culture medium, then this antibiotic is isolated from the culture medium.
In the two methods constituting the first and the second aspect of the invention, the cultivation can be carried out in the usual manner according to the conventional methods for actinomycetes. Culture media containing the nutrients conventional for actinomycetes allow the production of 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin. Thus, the culture medium may contain sources of carbon, such as starch, sucrose, maltose, glucose, glycerol, etc., and sources of nitrogen, such as soy flour, vegetable proteins. soluble, corn maceration liquor, peptone, meat extract, nitrates and ammonium salts.
The culture medium may also contain other suitable inorganic salts, such as NaCl, MgSO4 and, if necessary, a substance promoting the growth of Streptomyces kanamyceticus.
For the production of 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin, it is possible to carry out the culture on solid medium but, for the production of large quantities, it. it is preferable that the cultivation takes place in a liquid medium under aerobic conditions.
For large-scale production of the antibiotic, it is far better to resort to submerged culture with deep aeration. Culture with shaking or culture with agitation and aeration in liquid medium can be used. The culture temperature is usually 25 to 35 ° C but a preferred temperature is about 28 ° C.
It has been found that the amount of 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin which accumulates in the medium of
<Desc / Clms Page number 7>
culture reaches its maximum after 3 to 7 days after the start of cultivation.
EMI7.1
The 2'-amino-2'-deoxy-kananycine which has accumulated in the culture medium can be isolated therefrom by one or the other conventional method involving ion-exchanged resins, by extraction with using organic solvents and by precipitation with the aid of a usual agent for the purification of known water-soluble basic antibiotics.
For industrial production do
EMI7.2
2'-arnino-2'-deoxy-kanamycin, it is preferable to isolate the desired compound by adsorption and elution of an ion exchange resin, which is preferably a cation exchange resin of the type of carboxylic acids or by extraction with an organic solvent which contains a suitable vehicle, such as p-toluensulfonic acid or lauric acid.
For example, we can iso-
EMI7.3
ler 2'-am.no - 2'-deoxy-lcanari; ycin by filtering off solids, for example mycelium, from fermentation broth containing 2'-amino-2'-dcso.y-kan: u > iycin, by adsorbing the filtrate on Ainberlite ll: ,, C-50 resin (ion-exchanging resin from Rohm & Haas CO, United States of America), eluting the resin with aqueous ammonia, by collecting and concentrating the active fractions, subjecting the concentrated fraction to chromatographic separation on Dowex 1 x 2 (ion exchange resin
EMI7.4
from Dow Cheinical C, USA from ADl61'ique), puiscncollcctt:., nt and concentrating the active fractions.
The concentrated fraction was again subjected to a chlorine separation 1 tb raphiquc on Aeibarlite CG-50, after which a gradient elution was carried out with water and aqueous ammonia. We can obtain a uni-
EMI7.5
that containing an active compound, namely 2'-awino-2'-dôsoxykro1D.I: vrcine. This fraction is lyophilized and the resulting powder is recrystallized in a water mixture: to obtain the 2J-alll1n0-2'-deoxy-kanaJJvcinc in crystals.
EMI7.6
We. can get the 2'-a.i: o-2-co "ana: ycir.e under 14
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form of acicular colorless crystals which grow at 183-186 C, which have a basic reaction and which are soluble in water, aqueous methanol, aqueous ethanol, afiueusc acetone, but which are insoluble in absolute methanol, (Absolute il, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl ether, chloroform and benzene, which give a positive reaction to ninhy-
EMI8.2
drin: and to the reagents of Elson-Morgan and of Idiolisch, maize a negative reaction to the reagents of Sakaguchi, Tollens, Fehling, Millon ot Bénédicte a 1% aqueous solution of the substance having a
EMI8.3
optical rotation L-a-7D 21 more 118.
An N-acetylato obtained by acetylation of 2'-amino-2 '.- âésohy-kanaLrcine using a mixture' of methanol and acetic anhydride has the overall formula C1SH32NO10.5 (CkiCO) .HZO , melts at 290-300 C with decomposition and has an optical rotation [[alpha]] 21 of plus 118.
D
EMI8.4
The antibacterial effect of 2 '- araino-2'-deoxy-kanarcine is not destroyed by heat. After a solution of 2'-amino-2'-esoxy-kanauiycin in 6N hydrochloric acid has undergone degradation by heating at 100 for 40 minutes, the antibacterial power against Bacillus subtilis of the degraded solution is still reduced. 60 to 80% of the power of the initial solution.
The degraded solution was applied as a spot to a 40 cm x 40 cm sheet of Toyo No. 50 filter paper and subjected to upward development using a solvent which contained butanol, acetic acid and. water (4: 2: 1). This chromatography on paper shows that we obtain two spots, one of which gives a positive reaction.
EMI8.5
tiN'c to ninl1ydl'lnc and that one of the spots also gave a positive reaction to a: .uaoniacal silver nitrate.
The 2'-a, uiuo-2'-désoy '-? Caxxa..ucinc has an antibacterial power'. 'N elové and useful against los Gram-positive and Gramn0otivos bacteria and 1-iùo-i, esistmites, ùe same as against ot strains bacteria is resistant to l: ana: cin A and other known antibiotics and chemotherapy agents. The toxicity of
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
2'-amino -: '.- desa.cy-lcnna; ycin; is very low ptl '! s'i'.4e "ev. - lethal doso 50 is barely: 190 mg / kg in mice (by intravenous injection).
EMI9.2
Table I below indicates the antibacterial spectrum of 2'-amino-2'-dso.cy-lttuza "ycin.
T A 3 ia "¯ Çl Z,
EMI9.3
<tb>
<tb> <SEP> micro-organisms tested <SEP> Minimum <SEP> concentration
<tb> for <SEP> inhibition
<tb>
EMI9.4
¯ bzz¯ compl8to in? G / ll1
EMI9.5
<tb>
<tb> Aerobactor <SEP> aerogenes <SEP> IAM <SEP> 1102 <SEP> 0.15
<tb> Alcaligenes <SEP> faecalis <SEP> 0.031
<tb>
EMI9.6
] 3acillus agri 0,0? R3
EMI9.7
<tb>
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> ATCC <SEP> 6633 <SEP> oeo3g
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> PCI <SEP> 219 <SEP> 0.078
<tb> Diplococcus <SEP> pneumoniae <SEP> Type <SEP> 311D <SEP> 0.31
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> IAM <SEP> 1253 <SEP> 1.25
<tb>
EMI9.8
Klebsiella ptle umoniae 607 0, i
EMI9.9
<tb>
<tb> Lactobacillus <SEP> arabinosus <SEP> ATCC <SEP> 8014 <SEP> 1.56
<tb> Lactobacillus <SEP> fermenti <SEP> ATCC <SEP> 9338 <SEP> 0.15
<tb> Staphylococcus <SEP> albus <SEP> PCI <SEP> 1200A <SEP> 0,
039
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 209P <SEP> 0.31
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> Terashima <SEP> 0.015
<tb>
EMI9.10
Mycobacterium phlei no 56 0.62
EMI9.11
<tb>
<tb> Mycobacterium <SEP> phlei <SEP> Sekiguchi <SEP> 0.31
<tb> Mycobacterium <SEP> 607 <SEP> 0.78
<tb> Proteus <SEP> vulgaris <SEP> 7.8
<tb>
EMI9.12
Pseudomonas aoruginosa I1 1007 0.1 Pseudomonas aeruginosa Takasalci 0.78 Pseudoinonas aeruginosa alasakuro 0.39
EMI9.13
<tb>
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> A <SEP> 0.62
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> B <SEP> 0.62
<tb> Salmonella <SEP> paratyphi <SEP> C <SEP> 1.25
<tb> Sarcina <SEP> lutea <SEP> PCI <SEP> 1001 <SEP> 0.31
<tb>
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
T A B L Ë A 0 i (cont.
EMI10.2
Microorganisms tested Minimum concentration
EMI10.3
<tb>
<tb> for <SEP> inhibition
<tb> complete <SEP> in <SEP> g / ml
<tb>
EMI10.4
Sacclw, ro..1yces cerevisiae IAH 4626 500 SiiijeJ, the flexneri EW 10 2a o, 039
EMI10.5
<tb>
<tb> Sreptococcus <SEP> faecalis <SEP> ATCC <SEP> 8043 <SEP> 15e6
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 209P
<tb>
EMI10.6
(resisting to streptotiiycino) 2.5 Stap: ylococcus aureus 209P oe3l (resistant to \. h'ti.ll'O: llJrcine) 0.31 Eschorichia coli K-12 CS-2 Oe3l Escherichia coli K-12 Ci -2
EMI10.7
<tb>
<tb> (resistant <SEP> to <SEP> antibiotics) <SEP> 1.56
<tb>
In the drawings:
Fig, Important on the y-axis the absorbance A and on
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abscissa the wavelength in mils, represents the absorption spectrum in the ultraviolet of 2'-animo-2'-deoxy-lcanaluycine in solution in water at a concentration of 1 mg / ml of 'water; Fig. 2, bearing in ordinates the transmission in prosecution
EMI10.9
hundred and on the x-axis the number of lorides in em-1, represents the infrared absorption spectrum of 2e-amîtio-Ze-d6so>: y-kanwayoine in Nujol.
EMI10.10
Coinine can be deduced from Figs. 1 and 2, 2'-amino-2'deoxy-katlavqrcine does not absorb in the ultraviolet -from 220 to 340: nillimicrons, but has characteristic absorption bands at the following number of waves: 3600, 3000, 1650 '1600, 1570, 1140;
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1110e 1095e 1090, 1060, 1035, 960e 900, 895e 880, 81.5a 815, 790, 780, 765, and 725 / cm-1.
To carry out the method constituting the first aspect of the invention, it is possible to use a culture of the original strain
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0 -.- 1 of Streptomyces kanamyceticus which has been deposited in the permanent collection of microorganisms of the 1. T. C. C. in Washington, D.C. under No. 21252. In addition, cultures of mutants A-4-6,
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3AG, 18-8 and 19-2 of Streptomyces kanamyceticus which one can use in the process constituting the second aspect of E :! invention, have also been filed with the A.T.C.C. under nos. 21260, 21259, 21261 and
21268 respectively.
@ As indicated above, the mutants A-4-6, 3AG, 18-8 and 19-2 of Streptomyces kanamyceticus are distinguished by a weak if not zero ability to use xyloso, unlike the strain d 0-4-1 origin which uses a lot of xylose.
The mutant A-4-6 is distinguished, moreover, by the fact that its growth is null on a Czapek agar-agar plate with sucrose not containing deoxystreptamine, whereas the original strain 0-4- 1 can grow there. The 3AG sa mutant is distinguished by the fact that it forms much larger colonies than strain 0-4-1 on a Czapek agar plate containing 3-amino glucose. The 18-8 and 19-2 mutants used according to the invention are distinguished by the fact that they use dulcitol to a low or no extent whereas the original 0-4-1 strain can use much more dulcitol,
These mutants are produced by applying the following technique of mutation and sorting.
The methods applied for each of the mutants A-4-6, 3AG, 18-8 and 19-2 are described in more detail below.
The A-4-6 mutant is obtained by treating the 0-4-1 strain of Streptomyces kanamyceticus as follows: the typical strain of Streptomyces kanamyceticus above is brought by inoculation on the surface of an agar slant plate -czapek agar with sucrose and the culture is incubated at 28 ° C. for a period of 7 days. By means of a platinum loop, a fragment of the culture is taken and introduced into a liquid medium containing II *; corn maceration liquor and 0.25% dried yeast at pH 7.0 in a 70 ml test tube.
Culture is run with shaking at 28 ° C for 24 hours
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in a reciprocating device performing 350 cycles per Minute over an amplitude of 2 cm. The mycelium is isolated and grown by centrifuging the culture broth for 10 minutes under an acceleration of 2000 g and discarding the supernatant liquid. The mycelium cake is washed twice with equal amounts of 0.9% physiological saline solution, then the wet mycelium is ground in suspension in 0.9% physiological saline solution to a volume of 5 ml, then 4 ml of a solution containing 0.25 molar Na2HPO4 are added thereto,
after which 1 ml of a 500 mg / ml solution of nitrogen mustard is added to the mixture, after which the mixture is left to stand for one minute. Then, 1 ml of the mixture is taken and added to 9 ml of a neutralization solution containing 0.2% glycine and 0.17% NaHCO3, after which the mixture is allowed to stand at room temperature for about 1 hour.
By centrifugation, the mycelium is isolated which is rinsed and then transplanted whole into 1 ml of corn maceration liquor in a 70 ml test tube. Culture was performed by shaking at 28 ° C for 24 hours as described above. The culture product is rinsed twice, diluted and introduced by inoculation onto a sucrose Czapek agar plate further containing 100 mg / ml of deoxystreptamine. Incubation was carried out at 28 ° C. for 10 days to obtain colonies.
A certain amount of mycelium is taken from each colony which is used to inoculate 10 ml of corn maceration liquor into 70 ml test tubes. Cultivation was again carried out by shaking at 28 ° C. for 24 hours, known above. The resulting cultures were rinsed twice, then or diluted and used to inoculate sucrose Czapek agar plates and sucrose Czapek agar plates containing greater than 100 mg /. ml ae deoxystreptamine. Incubation at 28 ° C for 7 days is performed to obtain colonies.
We isolate '
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a strain which does not grow on the first plate but only on the second and is called hereafter the A-4-6 mutant of
Streptomyces kanamyceticus. This mutant which consumes deoxystroptamine has an abundance of about one colony against 100.
The 3AG mutant is produced by treating the original Shower 0-4-1 as follows: a culture of the typical strain 0-4-1 of Streptomyces kanamyceticus is applied by inoculation to the surface of an agar plate. -czapek agar with slanted sucrose and incubated for 7 days at 28 ° C. Using a platinum loop, a louse is removed from the culture and this amount is transplanted into 10 ml of a liquid medium containing 1% corn maceration liquor and 0.25% dried yeast at pH 7.0 in a 70 ml test tube.
Cultivation was carried out by shaking at 28 ° C. for 24 hours in a reciprocating stirrer providing 350 cycles per minute with an amplitude of 2 cm. The culture is washed twice with physiological saline solution, then treated with 50 mg / ml nitrogen mustard solution. By means of mycelium of the strain thus treated, Czapek's medium containing 3% of 3aminoglucose instead of 3% of sucrose is inoculated, and the culture is carried out by shaking at 28 ° C. for 24 hours as above.
The growing mycelium which is used to inoculate maize maceration liquor medium to enhance growth was separated from the culture by centrifugation. Cultivation was carried out by shaking again at 28 ° C. for 24 hours as above. The culture is then washed and the resulting suspension is homogenized and then diluted and used to inoculate 3-aminoglucose Czapek agar plates which are then incubated at 28 C for 14 days. to get colonies. Small, medium and large colonies are thus obtained.
The mycelium is only collected from large colonies. and it is used to inoculate corn maceration liquor.
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Cn cx:; uLe? has culture it again at 2S '-' C during i! ./. nwu. ':; : '- "I' '4I ..; tút ... tJ..v: 1, C0 .. ::. 1C 1;., Ü: 11.1"'; above. After washing, the vN is homogenized; p; w 7: icn, diluted and unused to inoculate plates Gi'a, ;;,; t, t2 '^ :. "L: I' of C '.' .v: jC: i. to 3-mlnoglucose which is subjected to a new incubation at 28 C for 14 days, to obtain a new ".5 colonids. One thus obtains a strain giving only tol.on3.es of large dimension which one collects and which one calls ciur0s the'Mutant 3, au of Streptouyces kanamyceticus.
The mutants 18-8 and 19-2 are obtained, the strain o: i..e 0-4-1 is treated as follows: by means of a culture of the original strain -4-1 of Streptooyces kanafayceticus, one The surface of a slanted Czapok agar plate is inoculated with ion and incubated at 28 ° C for 7 days.
Using a platinum loop, a little of the culture is removed and this amount is suspended in 1 ml of sterilized water.
After trituration, the product was transplanted into a polish containing starch Czapek's agur-a3ar and incubation was carried out at 2 ° C for 10 days.
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After incubation, 'we put the cup under a lamp
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ultraviolet irradiation (Toshiba C> 'Ja90n 19 watt sterilization lamp) and the ultraviolet irradiation is performed for 10 minutes while keeping the cup 30 cm from the lamp. After this wutation-inducing treatment, 10 n: yceliun 10 1 & surface of the α-agar is scraped and suspended in 10 ml of sterilized water. The suspeii-ion is homogenized, then it is not applied to 1> x1li, -agar of Csapek with duleitol and with af .: lidon (that is to say of .. 'slür -s3 jylr of Czapck containing 0.1 l / of starch ot 3 / J of 4ulcitol), then incubation is carried out at 23 ° C. for 7 days.
The uyceliuu is only collected from small colonies which have grown weakly on J,. 'Arc "lax" This Ktyceliun is then used to inoculate the inclined plates of CZQe acar-aur to the a: hid which is subjected to incubation at
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28QO thought 7 days. All the colonies grew convinently on the αJ3x'-a; o.r plates tilted from Csapck to 1 "a :: dclcn.
By means of (Puna elf loop one suparc the: ;; c <J1ium uo each tilted plate and one Unused to inoculate a plate included with aÛar-a; ar containing these mineral salts and bare dut ci toi (1 of dulc1 tol, 01264,3 of xaniniu sulfate <> 1, 0 .. 5Ó5,.; Of (, lroGl1ophosphate I.lipotaDs1que, 0, Z: 3S ,; do ctihyurosophosphato Monopotasulque, 0.1; of sulfate ae magnàsiluz hepta : y'dratb, 0.0006 / 1 '/' "ue sulphate cuivriquo pent, ai1yai'até, 010007 '; 1 / of chloride (..ú W ...' 1; MÙ: W t6tl'al1.Ydl ' até, 0.00011 ,,, da ferric sulfate hcpt: .ù1Yurat6, 0, Oü015 of heptal.'draé zinc sulfate and 1.5 ", of a; ar-ars pH 7.0).
One incubation is carried out at 28 ° C. for 14 days to obtain a preponderant number of strains growing in the normal way as well as two strains which hardly grow sensitive.
These two strains, which m.urr.irnt grew on the a; axwa'ar of Czrpr: lt at 1 "alidon" but not on the aax-aar containing salts Minerals: and dulcitol, have Inability to produce 2'-aràino-2? d6soxy-kro1cinc with increased efficacy and these two strains are hereinafter referred to as St1'0 mutants 1.3-8 and 19-2;) tO [, these kanaryceticus respectively.
The mutants: 3G, A-4-6 "18-8 and 19-2 of 8trûtoLVC0 kanamyceticus which one uses according to the invention have 1., n; following characteristics: The uiutants 3ÂGy A-4-6, 18-3 and 1 -2 are Morphologically similar wis to others or cause the fl / C01: Lu ,;
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air gives ratifications, But not of a comparable finesse
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and does not usually give spirals and \ J vxi.l.ca ut uu; <= .t that born spores are i'o: ':. s i.'. l'cxtl'v ;;, itJ du. '. (..' t..l.;: aerial and usually have an oval or cylindrical shape with a width u, 1 .: 1.0 to 115 microns in G4CJi ü.;., 1 ;. surface these spores being .7 ....: i: 'st.
However, these various strains are distinguishable 1; among others with regard to the conditions of growth on the
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C1C culture media, los C: .11? T ::: r physiological and 1 'pÉiÉé <io to
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Use of your carbon sources. The conditions of criL5Si.1l'lCO, the effects l) i1Y;: zi'Jlo.Lque:.; and the a;> ìt <i; 1 <v ii the uilixation dos IOU: r .'- ': C :; of mutant ceu curbone ue d i; v: ej) '4U'.,: jl,:, u l '.: ú, L1.UMycoti'jus t = have: r0:; Uús due..n ::: tables II, III and IV below.
From plun) 1s> sx: iza't :: e ncr: between the typical strain 0-1r-1 da Streptor; yccs k: .ma: V'c0ticus and mutants 1 \ "'/ 1'-6 ,: 31.0, 18-8 and 19-2 which are derived therefrom are reviewed in Table IV below with respect to growth conditions, physiological effects and usability of carbon sources.
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T A B L E 1-. U II
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Conditions of growth on different culture media of mutants of Strept # ::; rces kanar.vceticv.s (observation after 1. days of incrbatîon at a temperature of 28 C)
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Culture llile-1 Observations Mutant A- ± -6 Mutant 3AG 1, lutant 18-8 hîutznt 19-2 1: ùcr-agar of c # ape3:
Growth Uniform growth Uniform growth Uniform growth C-oi-sace 1X.'1.5 .. Sucrose - yellow staining yellow staining yellow staining l rnc coJ.oa tio! 1. shallow deep deep j a-g = + dark Zyc01i1X1 aerial Nil 'Nil Ileant î ", -' a P5.jtùc> iit solûDl e Weak yellow Weak yellow Yellow Weak yellow Revers Yellow coloring Yellow coloring ----- -----
EMI17.4
<tb> grayish <SEP> low <SEP> grayish
<tb>
EMI17.5
J. . Growth Very uniform growth Uniform growth Uniform growth, iaeaiocre ...., coloration .......... faith, r; c glyccrol mediocre colorless coloration sris coloration Gr15 1 O! '::: C ccioraion yellowish yellowish brown elir liaiit Col l'yccliun acricn Nil Nil Nil Co'ratio :: j?, is oi '.' e lively soluble ii C "...
PiC'-i6nt soluble Ncant Nil Nil Coorrti'ibrun
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<tb> yellowish <SEP> weak
<tb>
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Reverse ----- Serious coloring Coloratic.njauriG ColorL.Gnbrun
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<tb> weak <SEP> grayish <SEP> weak; <SEP> yellowish
<tb>
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T J. B E 1. U II (continuation 1)
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COZ1.! 'O "" <' "e '' '' -'-- 01r''C: -. '' '' *" I> è l: -r "d'1f") .. (. - :; t <- '-: - 11i ± "\' '' ''., .C: C1J1.t: .. ') C (2'" '"i1t ..."' t'- '" ('; (C; "".' T: J. '' '' ''. '"L ,.
(o. ¯:> .... 1 .. "": -: - = 17 gir ....- ..J :. gwi s to 'µrr, 1 1,> 1 ï 1 -. J ¯. <; ..: ........: 1. a 1; 't Ul ...: ..-... \\ ....' 1 .... = nr "J <: f -,) 7 "" '"' f, -. U-'q: ":" 111 "." ':' 5 11. '01 -1-t "c. :: Ú '.L"' '' '' f \ 1 ". '' = - '- ; -: C1 "'" tl,} ""'; p i'C '""' \ .. 1 '. ("'. 'I" (' l. (, T- '"-: ..' O ("-" "'1o ...'.........-......-'., J- .10 .. -....,. V, - ,, -..., ---....., t¯v- "'" - ¯.¯-¯¯' -1 '. "J."' -.- -¯v¯- .... .. ¯ \ ... '-'.! .- - -. - - - ¯
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Medium of cciture Observations Mutant ù # - (- 6 l-uta! 1t 31G :: l.ltt:.: D ..; 1 .'... -.... r -.r ¯:, ai: F ::
I., - o ¯Lk. :vs . .., J. [, 2¯! '- :: .. <:: r at Growth Colorc: .tion D:' 1ffi CO 03.'C: vlCxn J2'LL Coloration jl1 <lk '.UZ 6I'a . ', e C j;, i; iz <> i> aspii, a = 5¯ize and jlî:? vI''E3 a yellow jzi1 # iàtre deep deep vivid
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<tb> to <SEP> glucose <SEP> deep <SEP> to <SEP> brown
<tb>
EMI18.5
(? = W¯; = -¯s: ") l.t ,. celi 121 aerial None i; W-.l: c Coloration j :: u == e l :(: r: t
EMI18.6
<tb> weak
<tb> Pilent <SEP> soluble <SEP> none. <SEP> none <SEP> None <SEP> None
<tb> Reverse <SEP> Coloring <SEP> gray <SEP> Coloring <SEP> brown <SEP> ---- yellowish <SEP> weak
<tb>
EMI18.7
J - [; <: r - <: 1 [; & 1 'k Growth Staining j2.U: .r18 Staining jalJ21e Staining jclule Staining ja \:.!' .:
1 '<:,; p2.ré: .Gine and deep to proforid yellow to pr-of yellow # 1d dark
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<tb> to <SEP> glucose
<tb> (Uschinsky)
<tb> Mycelium <SEP> aerial <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb> Reverse <SEP> Yellow <SEP> coloring <SEP> Yellow <SEP> coloring '<SEP> ----- <SEP> ----
<tb> to <SEP> yellow <SEP> low <SEP> to <SEP> yellow <SEP> low
<tb>
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T A B L E A U II (continued 2) '
EMI19.1
Conditions what C O? S Sf..eCE 's'Ur Q1¯ ÎG'¯'G: l S Bilieux de c-LTitrre des suants de 5ti'epto = jccs}: C:,! 1:. ::, .- cct: .C ; .s CDSC'ilYWGIi after 1 day Cî? 12? Cl.iZJc:
.'OI '? at a temperature of 28 C)
EMI19.2
Culture medium Observations Mutant fi -! - 6 Huant 3J.G 1.iutant lô-8 Mutant 19-2
EMI19.3
<tb> Agar-agar <SEP> to <SEP> Growth <SEP> Color <SEP> yellow <SEP> Color <SEP> white <SEP> to <SEP> Color <SEP> white <SEP> to <SEP> Color <SEP> white <SEP> to
<tb> malate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> weak <SEP> to <SEP> yellow <SEP> yellow <SEP> weak <SEP> .yellow <SEP> very <SEP> weak <SEP> yellow < SEP> very <SEP> low
<tb>
EMI19.4
î <h + c + aerial liIna. liena> it Nil Nil Nil Pit; :: Hmt sol1Jble Light coloring- Nil nil Nil
EMI19.5
<tb> ment <SEP> yellow
<tb> Reverse <SEP> ----- <SEP> Coloration <SEP> white <SEP> Coloration <SEP> white <SEP> -----
<tb>
EMI19.6
], c-r: .. r-t-C <1l '[.U Growth: rce Colorrtionbrun Co1or <:
.tio! 1 brUl "i with Good growth Boncze c = * 1 <sin-e rllz.Lc <ic: calciun 'yellowish brown yellowish coloration yellow coloration yellow and with slycerol 1.iôrcélîim air None None None None Soluble pilent Yellow Yellow Yellow Ja1.U-; C îé: .ible
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<tb> Reverse <SEP> Coloration <SEP> yellow <SEP> Coloration <SEP> brown <SEP> ---- weak
<tb>
EMI19.8
J, [; <:. 1 '- ::' (; <:. 1 'at the edge No colouration No colouration No colouration C ol a = + ati ccx no broth a crisatrous yellow a jà "m> e srisatre greyish yellow yellow gi, isi: t;> e
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<tb> Mycelium <SEP> aerial <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb>
<tb>
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r. -... 'w .- t. : '"i> -. (.. :: (¯:' '' :; ¯fC ': 1 .. as much I; -, ce-6 rlut? .. t'-t3LG." tl4e:? "t1 G v; ": 1.xt.c:. '. R! .T 19-2 .." -.... -.....' * -. - - ------- .. .. ¯ .. ¯ ¯. - ß G'¯: ... ¯.irG 'Cï'CJ'! .C.SF3: Ce l, '\ "r1 -"' '11;: .- Growth Zr. .¯'È'r fs: 'ç 31i Growth GLr E: - CTG? S3E .. =: CE G ..' rc-: '' '', -. ''. '... ¯¯ .. .¯. R id e colo: .ti # l ri .fe, colo! 'É.ti #' l Dcnt riùée, colo- u:! -. '.? ¯i. RQ COiO: <:. "'" 'Dlit.irt à e.là2'tE.' Weak bl: .nc to yellow low ration b2.anc to tien blanc a, l-, 4l:; rlf:
EMI20.5
<tb> yellow <SEP> low <SEP> low
<tb>
EMI20.6
:: aerial yccli l: E: e.I'v t6 <; = Jt None None PiL -.- rit soluble None None None None 1 .. '::' - ';:'. ;. <; 2- Growth Staining yellow to Staining yellow-tr-.e Staining yellow Staining jccne ¯ ", ^ C ::: ... CI! ¯¯-. And yellowish-brown weak yellowish brown to f3ible yellow 2 yellow 1, l '(: z.:l:v1 ljr c 61 ij, aerial None none None None
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<tb> Pilent <SEP> soluble <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb>
EMI20.8
Reverse ----- ----- Yellow coloring Yellow coloring
EMI20.9
<tb> weak <SEP> weak
<tb>
EMI20.10
Po: 1 :: 8 of land Growth Good growth Good growth.
Raised growth, Raised growth, high, coloring surface gra-.iiilcv ,,:, e, grainy surface surface ± r21nÙeTICJ
EMI20.11
<tb> ocher <SEP> coloring <SEP> brown <SEP> coloring <SEP> brown <SEP> coloring <SEP> brown
<tb> yellowish <SEP> weak <SEP> yellowish <SEP> weak <SEP> yellowish <SEP> weak
<tb>
EMI20.12
I¯'CE 3.1i7! .I airy White coloring Lej / # c- Light coloring- Nothing smells white Ment "1" white ....: Do, \; Dc ... C .. - ... Cl ... "G Iéaat PiG:, e :: - lt = oi ## 71st None None None None ...... 0 ¯. ¯- ¯¯¯¯ ¯¯.Jt # tt .- # Jt-.
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T A B L E A U II (continued 4)
EMI21.1
Growth cor.di tions SUl 'C: .. i CI'Gili: S nilieux de Ctùt1: .l'e mutants of StrCI} t # :. yCC: 5}: é:,; r.:ycE:tic1 : .s CLZri. '. = li ..'! G2? after 1, 'y days Ci? i ?? Ctitl'i0¯'1. at a tee: # Péiatlwe de 2BoC)
EMI21.2
Culture medium Observations ïulltêi2l 'A-.t-6 Hutant 3AG Ilutant lS-8. As much 19-2
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<tb> Carrot <SEP> Growth <SEP> Wrinkled <SEP> Growth, <SEP> Wrinkled <SEP> Growth, <SEP> Wrinkled <SEP> Growth, <SEP> Poor <SEP> Growth
<tb> lesser <SEP> than <SEP> on <SEP> lesser <SEP> than <SEP> on <SEP> lesser <SEP> than <SEP> on
<tb> from <SEP> earth, <SEP> apple <SEP> from <SEP> earth, <SEP> apple <SEP> from <SEP> earth,
<tb> granular <SEP> surface <SEP> granular <SEP> surface <SEP> granular <SEP> surface
<tb> Mycelium <SEP> aerial <SEP> None <SEP> None <SEP> Staining <SEP> light- <SEP> None
<tb> ment <SEP> white
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> None <SEP> None <SEP> none <SEP> None
<tb> Growth <SEP> to <SEP> 37 C <SEP> No <SEP> of <SEP> growth <SEP> No <SEP> of <SEP> growth <SEP> ----- <SEP> - ---
<tb>
EMI21.4
Srrü su sans de Growth - Growth of colo- Growth of colo- Growth of colo- C3'û: îûSF.'¯CE of colcLocffler gray to CrÉi.G 'ration gray to gray to CI'E :. ration r ..?. 't b ..
C-3Ei: "t .trcéliu: aerial n none None None None l141 ;; = t Pi;: e: 2t soluble None None None None Growth a 37 C Similar to Similar to è # à> 1 òle àl.a - ---- growth at 28 C growth at 20 OC growth ±>. 2; JC 001.11 "Cr'OJ ': C: S'1" CC "O'Íc'c-"', "" c 2'W. É'.E. ', I.l'G: i .: ^ TtCcV ri; jE.E roissincl- C..éC :.
E ..:., - !. ' yellow coloring yellow coloring co} o: ':' é. ';:;. 1.C1:;. ; Îi: ir.T '
EMI21.5
<tb> Mycelium <SEP> aerial <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb> Pigment <SEP> soluble <SEP> None <SEP> None <SEP> None <SEP> None
<tb>
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--------------------- -, - --- -------- ¯ "¯¯M-,. -.--- ¯. ---- '' '' ... r-
<Desc / Clms Page number 22>
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'1.' 13 the;, j U -1-I (continuation 5)
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Coitl '; -:'. S ..; c craisi = #. 3 = .tù sr; '-' E.?¯ï 1 i''¯'E :: 7 è. $ NiH.or; -:; fl, # c;: 11:>: = * des i; iiii, tzi, s do Sl.;> r; j <; ¯;, c.¯i: CZ: C. '=': î.l. ''. "¯ '...., r):"' .... e- 1 /. days tl'ii # c; 1; z, 1 ± <, n to a * 1. ("" - '(,,.,:, .. 1..1' '' '(' '. of "j ......... t, '- # .--
EMI22.3
Medium d S C uù tià 'e OEJ S C 1 ia 1 to. O13 Hutant A - 4, - 6 iEl ité.iit 3 X.
G II-Lmjit. 1 ± -S Jl 1 it. ; i = t ± j -2 LE.it ëcrcnë Growth No growth No growth Growth in é = rin "té, ii CY'V, i.l'i't, 1?, iàe in 8r; <1 / é; U 1 # JCé? .IC & aerial ----- ----- & nt i141: ià, PS-g% (. 13i SolïblÈ -----! En1t lï611ilt
<Desc / Clms Page number 23>
TABLE III Physiological effect of the mutant of Streptomyces kanamyceticus (observation after incubation for 14 days at 28 ° C.)
EMI23.1
<tb> Physiological <SEP> Effects <SEP> Mutant <SEP> A-4-6 <SEP> Mutant <SEP> 3AG <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> Mutant <SEP> 19-2
<tb> Reduction <SEP> of <SEP> nitrate <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive
<tb> Hydrolysis <SEP> to <SEP> starch <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive <SEP> Positive
<tb> Formation <SEP> of <SEP> sulphide <SEP> Negative <SEP> Negative <SEP> Negative <SEP> Negative
<tb> of hydrogen
<tb> Formation <SEP> of <SEP> tyrosinase <SEP> Negative <SEP> Negative <SEP> Negative <SEP> Negative
<tb> Liquefaction <SEP> of <SEP> the <SEP> gelatin <SEP> Strongly <SEP> liquefied <SEP> Liquefied <SEP> Liquefied <SEP> Liquefied
<tb> (at <SEP> 15 C <SEP> loser <SEP> 14 <SEP> days)
<tb> Solubilization <SEP> of <SEP> serum <SEP> to <SEP> No <SEP> observed <SEP> No <SEP> observed <SEP> No <SEP> observed <SEP> No <SEP> observed
<tb> blood <SEP> of <SEP> Loeffler <SEP> (at <SEP> 28 C <SEP> and
<tb> 37 C <SEP> for <SEP> 14 <SEP> days)
<tb> Medium <SEP> to <SEP> skimmed <SEP> milk <SEP> No <SEP> of <SEP> coagulation, <SEP> No <SEP> of <SEP> coagulation, <SEP> No <SEP> of <SEP> coagulation, <SEP> No <SEP> of <SEP> coagulation
<tb> peptonization <SEP> peptonization <SEP> slow peptonization <SEP> <SEP> slow <SEP> peptonization,
<tb> fast <SEP> fast
<tb>
<Desc / Clms Page number 24>
EMI24.1
2 1-. J3 -.- k.JG \ JI-LY.
EMI24.2
D-i. "'! ..': lf" :: "S.:? ::: - = :: 1 to";!: Tjr; i ::,. 1.l- :? 0-1 ..- 1 and the 1: 11t! 1t.S dB St: trJtf) w, rces 1 '>; - x- = r. "I; iaus
EMI24.3
i's: 3r'é: .. ". = 's, ± y :: 5 Strain O- ± -1 t7 3: u! i; # I'.L r¯-.ir-r3' 'Mutant 3AG iéutz¯ nt 18-3 as much 19-2 6'.ZGJ¯C¯; ¯¯ Plate .a '4fGi ¯x-4G3 of CzàPeÉ T 1 i' - -H- + 4t, A S..CCil.06 Plate = ' * ra = - * ca = - C: e 'Cza? ek' '-iw la dcso.:-yEtr&pt:ii:e Czapek agar-e & r plate - -F --- I- at 3's.i. : '1.r0 utL .'.- e Czapek agar-agar plate ... iii- ++' wi- - ¯i
EMI24.4
<tb> to <SEP> dulcitol
<tb>
EMI24.5
P13T e de 'terre Wrinkled growth Good growth Growth r3.C.E growth, Wrinkled growth, area ßa2tei:
.5e, high, colored, sur- surface granule'c. - surface granucoloration slightSteiit tion ocher face granule, colouration Icuse, colorabrune, colo- yellowish brown tien. yellow brown weak brown natural weak
EMI24.6
<tb> yellowish
<tb> ------ <SEP> low <SEP>
<tb>
EMI24.7
Effect; sio3 oic; e
EMI24.8
<tb> Liquefaction <SEP> of <SEP> the <SEP> gelatin <SEP> +
<tb>
EMI24.9
Hilieu with skimmed milk Slow peptonization Peptonization Peptonization Peptonization Pepé "or-isa4-i-on r4p ce fast slow slow
<Desc / Clms Page number 25>
T A B L E A U IV (continued)
EMI25.1
¯¯¯¯¯¯¯Differentiate these ez% g = e the strain t-.:!pīO-4-1 and the mutants of Stre..pt: l1Ls ks1:?:. ::
rr¯eticus
EMI25.2
<tb> Observations <SEP> Strain <SEP> 0-4-1 <SEP> typical <SEP> Mutant <SEP> A-4-6 <SEP> Mutant <SEP> 3AG <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> Mutant <SEP> 19-2
<tb> <SEP> use of source <SEP>
<tb> of <SEP> carbon
<tb> Sucrose <SEP> +++ <SEP> # <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb> Xylose <SEP> ++ <SEP> - <SEP> - <SEP> # <SEP> #
<tb> <SEP> sodium acetate <SEP> ++ <SEP> - <SEP> # <SEP> +++ <SEP> +
<tb> Citrate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> +++ <SEP> + <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb> Suçcinate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> + <SEP> # <SEP> ++ <SEP> + <SEP> +
<tb>
EMI25.3
Dulcitol +++ ++ +++ # #
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Antibiotics NK-1001 and NK-1003 which can be used as an additive in the process constituting the first aspect,
of the invention described above are novel antibiotics which can be obtained by culturing a strain of Streptomyces kanamycicus in a medium containing a special additive.
Antibiotic NK-1001 is a new substance which is effective in inhibiting the growth of Gram-positive and Gram-negative bacteria like Bacillus subtilis, Lacto-bacillus fermenti and Shigella dysenteriae, which is basic and soluble in water, methanol aqueous and aqueous ethanol, but insoluble in absolute methanol, absolute ethanol, ethyl acetate, butyl acetate and benzene, which gives a positive reaction with ninhydrin and with Elson's reagents --Morgan and Molisch, but a negative reaction with the reagents of Sakaguchi, Tollens, Fehling, Millon and Benedict, which contains carbon hydrogen, oxygen and nitrogen, but does not contain sulfur, d 'halogens and ash,
which corresponds to the global formula C18H35N3O12.H2O and which forms colorless needle crystals decomposing at 238-242 C, which in aqueous solution shows a rotatory power [[alpha]] D21 more than 132, which does not absorb in the ultraviolet from 220 to 340 millimicrons as shown in Fig. 3 showing the absorbance A on the ordinate, the wavelength on the abscissa and which has characteristic absorption bands in Nujol in the infrared region as shown in FIG.
4 showing the transmission in percent on the ordinate and the number of waves on the abscissa. The NK-1001 antibiotic hydrolyzed by heating in solution in 6N hydrochloric acid for 40 minutes at 100 C loses its antibacterial activity. The resulting hydrolysis solution is applied as a spot on a ribbon (40 cm x 2 cm) of Toyo No. 50 filter paper, then developed in descending bran using a mixture of butanol-pyridino-acetic acid. -water (6:.: 1: 3).
The resulting paper chromatogram shows the
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formation of three spots, namely one which gives positive reactions to ninhydrin and ammoniacal silver nitrate, the other which gives a positive reaction to ninhydrin only and the third which gives a positive reaction to ammoniacal nitrate. ammoniacal silver. From the comparison with standards, it can be deduced that these three spots correspond to deoxy streptamine, 6-amino-6-deoxy-D-glucose and D-glucose, respectively.
For this reason and knowing the molecular weight of the antibiotic NK-1001, we can consider that the antibiotic NK-1001 is a new compound consisting of a molecule of deoxy streptamine, a molecule of 6-amino-6-deoxy -D-glucose and a D-glucoso molecule. The antibiotic NK-1001 is substantially non-toxic since its lethal dose when administered intravenously in mice is 3050 mg / kg.
Antibiotic NK-1001 can be produced by culturing the above typical strain 0-4-1 of Streptomyces kanamyceticus under aerobic conditions in a culture medium containing a carbohydrate and nitrogenous food, as well as some amount of streptidin, until the antibiotic NK-1101 builds up in the medium, then isolating the antibiotic from the culture. The technique for producing the antibiotic NK-1001 by fermentation and the nature of the carbon and nitrogen sources may be similar to the techniques and sources suitable for the production of 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin, such as described above. It is therefore possible to apply agitation culture and tank culture. The culture temperature can be 25-35 C and is preferably about 28 C.
The amount of streptidine added to the culture medium is not critical but is economically 0.05 to 1.0% and preferably 0.1 to 0.5% by weight of the medium. Streptidin can be added at the start of cultivation or during the operation itself.
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Isolation and purification of the antibiotic NK-1001 can be performed known for 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin, as described above.
The antibiotic NK-1003 which can be used as an additive like the antibiotic NK-1001 is also a new antibacterial substance effective against Gram-positive, Gram-negative and acid-fast bacteria like Bacillus subtilis, Lactobacillus fermenti, Shigella dysenteriae and so on.
Antibiotic NK-1003 is a substance which is effective in inhibiting the growth of Gram-positive, Gram-negative and acid-fast bacteria which is basic and soluble in water, aqueous methanol and aqueous ethanol but insoluble. in absolute methanol, absolute ethanol, ethyl acetate, butyl acetate and benzene, which gives a positive reaction to ninhy- drino and to Elson-Morgan and Molisch reagents, a negative reaction to the reagents of Salcaguchi, Tollens, F'ehling, Millon and Benedict, which contains carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen but which does not contain sulfur, halogens or ash, which corresponds to the overall formula C12H25N3O7,
which forms colorless needle crystals decomposing at 202-205 C, which in 1% aqueous solution exhibits a rotatory power [[alpha]] D21 of more than 95, which does not absorb in the ultraviolet from 220 to 340 milli- microns as shown in Fig. 5 showing the absorbance A on the ordinate and the wavelength on the abscissa and which exhibits characteristic absorption bands in Nujol in the infrared region as shown in FIG. 6 showing the transmission in% on the ordinate and the number of waves on the abscissa. The antibiotic Ni \ -1003 hydrolyzed by heating for 40 minutes at 100 ° C. in solution in hydrochloric acid, loses its antibacterial power.
The resulting hydrolysis solution was applied as a stain to a ribbon (40 cm x 2 cm) of Toyo No. 50 filter paper, and then developed downward by mixing.
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butanol-pyridine-acetic acid-water (6: 4: 1: 3 @. The resulting paper chromatogram shows that two spots formed, one of which gave a positive reaction to ninhydrin and the other gave a positive reaction also to ammonia silver nitrate. By comparison with standards, it can be established that the two spots correspond to deoxystreptamine and 6-D-Clucosamine, respectively. For this reason and knowing the molecular weight of the compound, it can be deduced that the antibiotic.
NK-1003 is a compound consisting of a deoxystreptamine molecule and a 6-D-glucosamine molecule. The antibiotic NK-1003 is substantially non-toxic since its lethal dose when administered intravenously in mice is 1550 mg / kg.
Antibiotic NK-1003 can be produced by culturing a strain of Streptomyces kanamyceticus in a culture medium which contains a carbohydrate and a nitrogenous alloy, as well as a quantity of antibiotic NK-1001 under aerobic conditions to 'NK-1003 antibiotic accumulates in the culture, then isolating the antibiotic from the culture. The fermentation production of the antibiotic NK-1003 as well as the sources of carbon and nitrogen suitable for this purpose are the same as those suitable for the production of 2'-amino-2'-deoxy- kanamycin. It is preferable to resort to culture or deep immersion with aeration. The culture temperature can be 25 to 30 C but is preferably about 28 C.
The amount of NK 1001 antibiotic added to the culture medium is not critical, but may be 0.05 to 1.0% and preferably 0.1 to 0.5% by weight of the medium. Antibiotic NK-1001 can be added either at the start of cultivation or during the operation.
Isolation and purification of the antibiotic NK-1003 can be performed as for 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin, as described above.
In the drawings:
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Fig. 3 shows the absorption spectrum in the ultraviolet of the antibiotic NK-1001 dissolved in water at 1 mg / ml of water, FIG. 4 represents the absorption spectrum in the infra-
EMI30.1
Nit-1001 nuitibiotic wheel in the lqujol; Fig. 5 represents the absorption spectrum in the ultraviolet of the antibiotic NK-1003 dissolved in water at 1 mg / ml of water, Fig. 6 represents the absorption spectrum in the infrared of the antibiotic NK-1003 in Nujol.
The antibacterial spectra of the antibiotics NK-1001 and NK-1003 which can be used as an additive in the process making the first aspect of the invention are summarized in Table V below.
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TABLE V
EMI31.1
Concentration. minîzun olrr 1 inh: l.b i tien en lf \ .p: /; n1 I-licro-orsanisse tried Antibiotic IIK-1001 Antibiotic IX-1003 µr¯atiîs; xe essajYé ± -ntïoiotique i-1 ooi Jmtïbioiique î ± K-? 1, erobacter aerogenes IIà.b 1102 31 2 15 6 A1ca1iEenes faecalis ¯¯¯¯ 3 g Bacillus shelter 7.8. 20 Bacillus STJbtilis ATCC 6633 6,, 25 3,125 Candida albicans> 500> 500 Diplococcus: emior: ise Type 311D 500 250 Escher.cr¯3.a, coli 1; .1 .: 1253 '125 125 K1ebsicll .p: eu. orur¯e 607 31.2 31.2 1, actoba, ci13.us fc: rr. (>! 1ti ATCC 9338 3.9 3.9 Sta1ih.lococcus àiD1% PCI 1200A 15,, 6 7,, 8 StGjîi ' z "IOCOç; C1iS Z1Wet; S 209P. 62.5 62.5 S tï: 1! ilr OCGCCh: '41: 2'F.'1i $ .'E'rc:: l0 Ii: 2 6.25 3 125 I; ca: c¯ctcr ii :. p111 (> 1 :: S 15.6 25;
CO;: KC ((ri 1. '"6U7 62.5 50 Salmonella' .i..i a.ij'r1F21, A 62.5 62.5 Sa: c., L lut. <: 'A FC' 1 1001 00 250 S, .¯cC'¯a.re ::, ct 'CF2'e:' iS: .Lc '11 -':.: ± 626> 500> 500 ShiGell <:, fi f .'- .3: C2 "; ..? Il 10 2a, 6.25 3 125 8trevt.ocGCCUS lG: iO't '', ¯C'.iS D-90 500 bzz
<Desc / Clms Page number 32>
The process constituting the first aspect of the invention is illustrated with reference to Examples 1 to 8 below.
EMI32.1
1.?; ;; II ', [; L; Liquid culture medium (15 liters) is inoculated
EMI32.2
containing 3.0il starch, 2.01 maltose, 2.01 soy flour, 1.2% sodium nitrate and 0.5% sodium chloride using the typical 0-4- strain 1 of Streptomyces kanamyceticus and incubation is carried out at 28 ° C. with aeration and agitation.
After 22 hours of incubation, 50 g of 3-amino-glucose are introduced into the culture medium and the incubation is continued.
EMI32.3
The amount of 2'ino - 2'-deoy-kana:; crre produced in the culture medium reaches its maximum after 150 hours.
The liquid culture medium is then filtered and the
EMI32.4
filtrate using 4 liters of Amber11 te IRC-50 (ammonia form).
Antibiotics adsorbed to resin are used with 0.5N aqueous auunonia. The active fractions are collected and concentrated to a syrup. One dissolves the syrup in 500 ml of water, then the solution is decolorized by treatment with 6 g of activated carbon. The solution was filtered to remove the activated carbon and the filtrate was subjected to chromatographic elution with 600 µl of Dowex 1x2 (OR form). We elect the fractions
EMI32.5
containing 2'-aaino-2'-deoxy-kttnarnycino first before isolating kanamycin A.
The high concentration fractions were collected and then concentrated and lyophilized to obtain 2.2 g of a crude powder. This crude powder (2.2) is dissolved in 50 ml of water and the solution is treated with
EMI32.6
Û'A.13h: llßto CG - 50 (fol'mc auJ.:1lonique). The chromato-; ra .: ucucr, mtzt resin is eluted by means of 0.11-1 0.5N aqueous a.aonialua and the small amount of kananycine is placed 1). Now iuultanu :: nt. The 2'-wimo-2'-dôsoxy- .wll '.. Iycinc is then separated into a single fraction which is concentrated and lyo-
<Desc / Clms Page number 33>
philise to get a raw powder.
By recrystallization of the
EMI33.1
powder in a molango of water and diwôt8yLiormamido, 11 do 2'-atrnirto-2'-desoty-ltartarclrxa are obtained under the elm of colorless needle crystals. Elemental analysis indicates that the product contains /.2 ,, 62Î; carbon, 7.52; of iydroune and 1230; J of nitrogen (values found). The molecular weight of the product is determined, which is 435.
EMI33.2
: XFJU ... k .. ::.
A liquid culture medium (15 liters) of the same composition as in Example 1 is inoculated by means of the same
EMI33.3
strain of Streptomyces ltunaroyccticus quo in Example 1, xi is carried out incubation at 280C with agitation and aeration. After 22 hours of incubation, 50 g of 6-awinoglucosc are introduced into the culture medium and the incubation is continued, The amount of 2'-amino-2'-deoxy-kanaxvcine accumulating in the "11Ui"} U of culture reaches its maximum at the end of 145 hours after the start of incubation.
The liquid culture medium is then treated and the crude powder is purified as in Example 1 to obtain 1.0 g.
EMI33.4
of crystalline 2-amino-2 '' - deoxy-kanamycin.
EXE {P.LE, .3 t
Liquid culture medium (15 liters) containing 3.0% starch, 2.5% corn starch, 1.2% sodium nitrate and 0.35% sodium chloride is inoculated using the same strain
EMI33.5
of StreptoiVces kanamyceticus than in Example 1, then incubation at 28 ° C. with aeration and agitation is carried out. After 20 hours of incubation, 30 g of the antibiotic NK-1001 are added to the culture medium and the incubation is continued. The production
EMI33.6
of 2 '' - amino-2'-deoxy-kanam / cine reaches its maximum after 140 hours of incubation.
The liquid culture medium is then treated and the
EMI33.7
raw powder as in Example 1 to obtain Ze5 g of 2 '' * amino-
<Desc / Clms Page number 34>
Crystalline 2'-deoxy-kanamycin.
A liquid culture medium (15 liters) of the same composition as in Example 3 was inoculated using the same strain
EMI34.1
of Stroptonycos kananyocticus than cello of Example 1, then the incubation is carried out at 28 ° C. with aeration and agitation. After 20 hours of incubation, 30 g are added to the culture medium.
EMI34.2
a.ntibiotiquo xK-1003 and the incubation is continued. The amount of 2 '' '- amino-2'-desoxy'-kanaMyoine accumulating in the culture medium reaches a maximum after 140 hours of incubation.
The culture medium is then treated and the crude powder is purified as in Example 1 to obtain 1.5 g of
EMI34.3
2's.r:; 3 ... o-2'-desolr-ltariarrdcine. crystalline.
#: 'ÍPTJE it.:':r
A liquid culture medium (15 liters) having the same composition as in Example 3 is inoculated by means of the
EMI34.4
same strain of Streptomyces kanalilyceticus as in Example 1, then the incubation is carried out at 28 ° C. with aeration and agitation.
After 20 hours of incubation, 45 g of neamine are added to the culture medium and the incubation is continued. The quantity of
EMI34.5
2'-amino-2'-desQxy-kanamycin accumulating in the culture medium reaches a maximum after 140 hours of incubation.
The culture medium is then treated and the crude powder is purified as in Example 1 to obtain 1.2 g of 2'-amino-
EMI34.6
2 '-. DLSOxy-itanu :: crystalline ycin.
EXAMPLE 6. -
A liquid culture medium (15 liters) is sterilized
EMI34.7
containing 3.0 starch, ,,, 5 soya farjne, 1.2% sodium nitrate and 0.35% sodium chloride, then cooled and mixed with a sterilized solution and cooled 30 g of antibiotic NK-1001 in water. The mixture is inoculated
EMI34.8
resulting in luuyen of the same strain of Streptomyces kananyceticus
<Desc / Clms Page number 35>
EMI35.1
than in the example 3 1 and the incubation is carried out at 28C with aeration c3t agitation. The amount of '-ara.no -'- c: eso3-kanu: nyc.nc a; 4Qcutnulant in the culture set reaches a maximum after 140 hours of incubation.
EMI35.2
The culture medium is treated and the powder is purified
EMI35.3
crude as in Example 1 to obtain approximately 2.2 g of 2 '-amino-2'-deoxy-kanamyaInc cr1 p.tall1ne.
EMI35.4
EXAMPLE 7, .-
EMI35.5
Streptoeces kanawycoticus was grown in the presence of the NI% '-1001 antibiotic as in ex: # 3. The resulting culture medium was filtered and the fold of the i'; iltrt7t (14 13tr) adjusted to 10 per additive. ti on of sodium hydroxide. We ,,, or, net the filtrate then to an extraction by means of Oy25 volume of n-butanol containing 2 g of benzaldsl1yàe per gral1l; llC doantibiotiquos bp-siqueslirdro, soluble contained in the filtrate. We separate lpax-
EMI35.6
n-butanolic trait by mixing with 0.1 volume water.
By adjusting
EMI35.7
the pH of the mixture to 2.0 by adding sulfuric acid and stirring,
EMI35.8
the water-soluble basic antibiotics are transferred to the aqueous phase. The resulting solution is decolorized with the antibiotic
EMI35.9
ques in 2 'water by means of activated carbon and subjected to chromatography on Dowex 1 x 2 resin (forite OH) and chromatography on Amberli te CG-50 resin (f orn! a :: da0-
EMI35.10
nique) as in Example 1. A crude powder is obtained which
EMI35.11
recrystallized in water and diwetllfo! 1auiQe to obtain 1.1 g of 2'-ar: 1ino-2'-d6soXy-kanamycino under the orao of crystals
EMI35.12
colorless needle-like.
EMI35.13
RX & PLË ¯8..¯-Co! MaraiGon), In this example "a series is carried out to demonstrate the unpredictable and advantageous effect of 7.'Wc: uition of aniinoglucoses and their aerivas.;.: Ystrcptu.- : ini'luC: $ on the formation of the 2'-aaina -'- âéso: yk.na. ^; cinr: CW. "1 the Pl ';: I: ;; tI'1J strong realization of the invention, the copar (.1.ison being established
<Desc / Clms Page number 36>
with controls containing no additives.
For these tests, the typical 0-4-1 strain of Streptomyces kanamyceticus is cultured at 28 ° C. for 150 hours as in Example 11 in identical fermentation tanks containing culture media of the same composition. At various times after the start of the cultivation, as indicated below, various aminoglucoses and their deoxystreptamine compounds are added to the culture media. After continuing the cultivation for 150 hours, the broths were processed as in Example 1 to obtain 2'-amino-2'-deoxy-kanamycin and kanamycin A as far as possible. The quantities of the products obtained and the details concerning the tests are precise in Table VI.
<Desc / Clms Page number 37>
EMI37.1
B Z E .i U VI
EMI37.2
<tb> Test <SEP> Additive <SEP> Quantity <SEP> Houent <SEP> of <SEP> Content <SEP> in <SEP> Production <SEP> of <SEP> Content <SEP> in <SEP> Production <SEP > of
<tb>
EMI37.3
1: 't of additive' addition 2 '- <::. Ro :: ino-2'- .ésm:;' {- 2'-amino-2'-deoigi- kanancin A # .nB.ILfcine AT
EMI37.4
<tb> (g) <SEP> after <SEP> the <SEP> kanamycin <SEP> kanarycine <SEP> (mg / ml) <SEP> (g)
<tb> start <SEP> of <SEP> the <SEP> (mg / ml) <SEP> (g)
<tb> put <SEP> in
<tb> culture
<tb> (time)
<tb> 1 <SEP>, <SEP> none <SEP> --- <SEP> - <SEP> 26 <SEP> 0.12 <SEP> 2790 <SEP> 26.8
<tb>
EMI37.5
2 3-Arsino- 50 22 240 1.10 V180 12.7
EMI37.6
<tb> glucose
<tb> 3 <SEP> 6-Amino- <SEP> 50 <SEP> 22 <SEP> 225 <SEP> 1, <SEP> 00 <SEP> 1730 <SEP> 15.2
<tb> glucose
<tb> 4 <SEP> Antibiotic <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 575 <SEP> 2.50 <SEP> 1240 <SEP> It,
2
<tb> NK-1001
<tb> 5 <SEP> same as <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 480 <SEP> 2.20 <SEP> 1450 <SEP> 13.6
<tb> 6 <SEP> Antibiotic <SEP> 30 <SEP> 20 <SEP> 345 <SEP> 1.50 <SEP> 17.00 <SEP> 16.0
<tb> NK-1003
<tb> 7 <SEP> Néamine <SEP> 45 <SEP> 20 <SEP> 260 <SEP> 1.20 <SEP> 1390 <SEP> 12.8
<tb>
<Desc / Clms Page number 38>
As can be seen from the results of Table V, the addition
EMI38.1
of 1inoGlucoscs and their esoxystreptammic derivatives at mill. ,, '.. 1 of culture leads to a remarkable improvement in the production of 2'-aràino-2'-deoxy-kanazycin, which indicates that the amount of 2e-amino -2e-Deoxy-Aaneunycine produced and accumulated in the culture medium increases greatly when applying the procedure constituting the first aspect of the invention.
The method constituting the second aspect of the invention is illustrated with reference to Examples 9 to 13,
EMI38.2
E.:Ó:-fPrJ 9.- :: A liquid culture medium (15 liters) containing 30; maltose, 2.0% starch, 3.0% soy flour, 1.0% sodium nitrate and 0.5% sodium chloride using mutant A-4-6 from Streptomyces kanamyceticus, then the incubation is carried out at 28 ° C. with aeration and agitation. The quan-
EMI38.3
Due 2'-aminu-2'-deo.xy-kanamycin accumulated in the culture mU:! "e1.t reaches a maximum after 6 days after the start of incubation.
The culture medium is filtered to obtain 14 liters of filtrate which is treated with 4 liters of Amberlite resin.
EMI38.4
IRC-50 (aluiaonlue form) The resin is then eluted with 0.5N aqueous ammonia. The active fractions are collected and concentrated into a syrup which is dissolved in 500 ml of water. The solution is decolorized by treatment with 6 g of activated carbon, Or. Filtro the solution to separate the carbon and the filtrate is subjected to a chromatographic elution on 600 ml of Dowex 1 x 2.
EMI38.5
(form 011). The 2'-amino-2'-esoxy-kanaiycin is eluted before separating the iianaiivein A.
The fractions with a high concentration of 2'-D.wino-2'-dú :; iV'-kanúLiJ, Ycine "and then concentrated and lyophilized to obtain 3.2 g of a crude powder. This crude powder is dissolved in 50 ml of water and the solution is treated with Amberlite CG- resin. 50 (ammonia form) to adsorb
<Desc / Clms Page number 39>
EMI39.1
antibiotics. We. the resin is subjected to a chroatocraphic 61utlon by means of ar: lr: lOn1aqllc aqueous 0.1 "to 0, 5. A small quantity of loa1ixTycin; is eluted, then the 2'-arnino-2'-deoxy-kan. rcin is eluted in a single fraction.
This single fraction is concentrated and lyophilized to obtain a crude Par recris- powder.
EMI39.2
tallization of this powder in water and ciaétir, yi: 'orna .. ^ ido9 1.9 g of is obtained in the form of colorless needle crystals.
EMI39.3
r F.rP. 10-
Liquiao culture medium (15 liters) of the same composition as in Example 9 is inoculated by means of the 3AG mutant
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of Streptomyces kanaitqceticus, then one carries out 1) incubation at 280C with aeration and agitation. The amount of 2'-ur: .no-2'-dsoyl <: ana.u1Yc1.'1e sea accumulating in the culture medium reaches a maximum after 6 days after the start of incubation.
EMI39.5
The ColuLio culture medium is treated in Exenrle 9 to obtain 1.2 g of crystalline 2'-aruino-2'-deoxy-kanarcycin.
EXAMPLE 11. -
A liquid culture medium (15 liters) having the same composition as in Example 9 is inoculated by means of the mutant
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18-8 of Streptomyces kanaàoyceticus, then the incubation is carried out at 280C with agitation and aeration. The amount of 2) -amino-2.1desoxy-kanacrycin accumulating in the culture medium reaches its maximum at 7 days after the start of the escape.
The culture broth is treated co;> 1; e clans e :: e: 3ple 9 to obtain approximately 2.2 g of 2'-a: aino -? '- déso:; - kana ;; clne cris- talline.
SIMPLE 12.-
The process of Example 9 is repeated using the mutant
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19-2 of Str eptorayces kayiaUceticus. A result analogous to that obtained in Example 9 is obtained. 3.15 g of 2 '-a :: ano- are obtained.
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2 '- 1Gsoxy-k :: moun, ycin in crystalline form.
:; ";: u'F 13, .- (Compare his!
In this example, a Drossais series is carried out to show the advantageous and unpredictable effect of using the mutants A-4-6, 3AG, 18-8 and 19-2 which have a specific aptitude for
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The second aspect of the invention is to produce 2-α-Mino-2-dussoxy "kanatnyeinc for the production of 2'-ar> ino-2'-dso> ty-; ianuitycine as the second aspect of the invention. established by culturing the typical 0-4-1 strain of Streptomyces
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lçill1.D.: VY ce ticu s.
For the tests, cultures of the original 0-4-1 strain and A-4-6, 3AG, 18-8 and 19-2 mutants of
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St1'81) tol: yces kal1D.h1Ycoticus at 28 C for 150 hours chain in example 9, d; "ns identical fermentation tanks containing a r1: lj \ 1u culture of the composition, At the end of the culture, 2 -. nlno-21-d6soxy-kanamycJne and kanamycin A are assayed in the culture media The results of the tests are summarized in Table or VII below.
TABLE U VII
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Test Souchos used 2'-unino content - kanamycin A content N 2'-dcsoxy-kanamycin (m; /.) ¯ ¯ (m.G / l: l1)
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<tb>
<tb> 1 <SEP> Original <SEP> strain <SEP> 26 <SEP> 2790
<tb> 0--1
<tb>
EMI40.7
rlutatit A-l-6 430 1970 3, îutant .3AG 285 1785 4 1, iutzJit 1 () - S 520 1900
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<tb>
<tb> 5 <SEP> Mutant <SEP> 19-2 <SEP> 700 <SEP> @ <SEP> 1690
<tb>
Each of the culture media is treated with a volume of
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15 liters cü: .. 1a in the exe, uple 9 to isolate as much as possible 1 ;; 2-sino-2 '' - dusoy-Xanainycin and kana ::: ycin A.
The quantities 0: .r produi-cs obtained are inaiquécs in Table VIII.
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T A B L E A U VIII
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Test Strains used Proùuct.on: o Production of N 2'-xnLao-2-iiJ5oxj- j (.na.:. Y c.1.no bzz ¯ ¯ kaua: J1ycinc (g) (t;) 1 Oriflinale strain 0 ..12 z6.5
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<tb>
<tb> 0-4-1
<tb>
EMI41.3
Mutant AIr..6 1..90 19.0
EMI41.4
<tb>
<tb> 3 <SEP> as much <SEP> 3AG <SEP> 1.20 <SEP> 15.8
<tb> 4 <SEP> Mutant <SEP> 18-8 <SEP> 2.20 <SEP> 17.6
<tb> 5 <SEP> Mutant <SEP> 19-2 <SEP> 3.15 <SEP> 16.1
<tb>
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, ..........., ..............., - .. 11
It emerges from the results in Table VIII that the mutants A-4-6, 3AG ,. 18-8 and 19-2 naturally have 1 ability to produce
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2'-amino-2'-àéso> iy-kanai'aycine in a much larger quantity than the gold strain:
1g '.... nale A-4-1 of Strcptouyccs kill1a.;: Ycoticus.
Examples 14 and 15 below illustrate the preparation of the antibiotic NK-1001 and the antibiotic NK-1003 which can be used as an additive for carrying out the process constituting the first aspect of the invention.
EXAMPLE 14.-
Liquid culture medium (15 liters) is inoculated
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containing 2.0 ;: starch, 30 c, altose, 3.0,: soy flour., 1.0, sodium nitrate, and 0.5 d of sodium chloride by means of the strain typical 0-4-1 oe Streptorjyccs K <= i1argrecticus and incubation is carried out at 28 ° C. with agitation and aeration. After 80 hours of incubation, 30 L of streptium is added to the medium and the iricubation is continued for a further 80 hours. The amount of IL-1001 antibiotic accumulated in r.d11 or reached its maximum at the end of the incubation period.
The millou 3rd culture 1lnuide is filtered to obtain 14 disputes this filtrate which is added to. liters of resin An; berlite IRC-50 (faith-rae ammonia) to adsorb antibiotics onto the ion chlrlûGilf. The resin is eluted by means of 0.5N aqueous ammonia, then
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the active fractions of the eluate are combined and concentrated.
The concentrate is dissolved in 100 ml of water and the mixture is stirred with 1 g of activated carbon for 30 minutes. by filtration, a discolored solution is obtained which is added to 2 liters of
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AMberllto CG-50 plant (strength: aiMuonic), The resin is eluted port .... '1.t los antibiotics adsorbed using an aqueous solution o., i 1 a U, 3a. A single fraction of the i-.00 antibiotic is isolated. firstly after the separation of kanataycin A.
The single fraction of antibiotic NK-1001 is concentrated and lyophilized to obtain a crude white powder of the antibiotic;: K -1001 (28 J g)
This crude powder is dissolved in 12 ml of water and 50 μl of methanol are added in fractions to deposit the crystals in the solution, After filtration and drying, 17.4 g of the antibiotic NK- are obtained. 1001 in the form of white needle-like crystals.
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The elcrnental analysis of the product indicates that it contains l1,2 (lJ carbon, 7; 09; J hyclroe; 0ne and 8.95, nitrogen (values found) but no sulfur, d halogens and ash The molecular weight of the product measured by the vapor pressure technique is 492.
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1 µl of liquid culture (15 liters) containing 20 d) aj, tidon 3.0-; maltose, 3.0, v soy flour, 1.0; of sodium nitrate and Oe5, sodium chloride by means of the typical strain 0-4-1 of Streptoeiyces kUl1atJy ceticus and the inculi'L.Uil, 28 C is carried out with aeration and agitation.
After 20 hours of incubation, 25 6 of the NK-1001 antibiotic obtained in QXCIl11J1C 1 are added to this place and the incubation is continued with shaking and 1 ± ion, After 6 days of incubation. , the quantity o. ' r..ntibiotiq1.w Nîi-1003 a4cuß: ule in culture reaches its maximum.
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The culture medium is filtered to obtain 14 liters
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of a filtrate which was treated with 4 liters of Koycn Aborlito Iiic-50 (aJ form: 111lonic) to adsorb the antibiotics xon the resin. The resin is then eluted with aqueous ci (-, la!. 'J.i0ni! .Quo 0, sil and the active fractions are combined and diluted and concentrated.
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Dissolve the concentrate in 100 l of water and add 1 g of activated carbon.
The resulting decolored solution is filtered and treated with 2 liters of Ailberl3.te CG-0 resin (a.,., U.0nic bore). The resin bearing the adoI'b6s antibiotics was washed with water, then eluted with 0.3X aqueous a: uon.1qua to separate the kanatycin A fraction first and then a single fraction of kanatycin A. the antibiotic NK-1003. This single fraction of the NK-1003 antibiotic was concentrated and lyophilized to obtain 11.3 g of this NK-1003 antibiotic as a crude powder. By recrystallization, powder in water and
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methanol, then drying, 7.5 g of tib: 1, otlque NK-1003 are obtained in the form of white needle crystals.
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Elbiaental analysis of the product indicates that it contains,. ,, 2; of carbon, 7, 81 dhydrocne and l; "11; nitrogen (values found). The molecular weight of the product, 4 tninL by the vapor pressure technique is 305 (the product contains a methanol molecule of crystallization ).