CH357833A - Process for the preparation of dihydrostreptomycin - Google Patents

Process for the preparation of dihydrostreptomycin

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CH357833A
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sep
dihydrostreptomycin
antibiotic
dependent
sulfate
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German (de)
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Nakazawa Koiti
Shibata Motoo
Tanabe Kazuo
Yamamoto Hiroichi
Tatsuoka Sueo
Kusaka Tsunaharu
Miyake Akira
Inoue Michitaka
Shiraishi Yutaka
Iwasaki Hidesuke
Imanishi Masahiko
Original Assignee
Takeda Pharmaceutical
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/46Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical bound to a cyclohexyl radical, e.g. kasugamycin
    • C12P19/54Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical bound to a cyclohexyl radical, e.g. kasugamycin the cyclohexyl radical being bound directly to a nitrogen atom of two or more radicals, e.g. streptomycin

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Description

  

      Verfahren        zur        Herstellung    von     Dihydrostreptomycin            Dihydrostreptomycin    ist eine für medizinische  Behandlung brauchbare Substanz, weil es ein starkes  und breites antibakterielles Spektrum wie     Strepto-          mycin    besitzt und weniger giftig und stabiler     als    das  letztere ist.

   Es ist bekannt, dass     Dihydrostreptomycin,     welches in seinen antibakteriellen Eigenschaften dem       Streptomycin    ähnlich ist, gegenüber dem letzteren den  Vorteil besitzt, dass es weniger giftig auf das Nerven  system wirkt.     Dihydrostreptomycin    wurde bis jetzt  durch Hydrierung des     Formylrestes    von     Streptomycin     gewonnen und als Sulfat oder     Hydrochlorid    auf den  Markt gebracht. Diese Salze sind farblose oder weisse  kristalline oder     pulverförmige    Substanzen.

   Sie     sind     geruchlos oder fast geruchlos, schmecken schwach  bitter, und ihre     wässrigen    Lösungen sind linksdrehend;  eine     wässrige        Lösung    der     Sulfatkristalle    zeigt eine  Drehung von [a]25 = -88  (c = 1). Es ist bekannt,  dass     Dihydrostreptomycin    ein breites     antibakterielles     Spektrum gegen     grampositive,        gramne:gative    und  säurefeste Bakterien besitzt.  



  Bis anhin wurde     Dihydrostreptomycin    in der  Weise hergestellt, dass man das aus dem Kultur  medium von     Streptomyces        griseus        isolierte        S.trepto-          mycin    reduzierte (siehe USA-Patent     Nr.2498574).     Diese Methode erfordert sehr reines     Streptomycin,       sonst ist ein beträchtlicher     Verlust    bei der Reduktion  unvermeidlich.  



  Es wurde bis jetzt kein Bericht über die     direkte     Herstellung von     Dihydrostreptomycin    durch Kultur       Dihyd@rostreptomycin        produzierenderM.ikroorganismen     veröffentlicht.  



  Es wurde nun gefunden, dass man auf einfache  Weise unter Verbesserung der Ausbeute und Senkung  der Gestehungskosten zu     Dihydrostreptomycin    ge  langt, wenn man einen Stamm eines     Dihydrostrepto-          mycin    erzeugenden Mikroorganismus der Gattung       Streptomyces    in .einem     wässrigen    Nährmedium     aerob     kultiviert.  



  Das so erzeugte     Dihydrostreptomycin    kann aus  dem Kulturmedium isoliert werden.  



  Es kann jeder Stamm von jeder zu den     Strepto-          myceten    gehörenden Art, welcher     Dihydrostrepto-          mycin    liefert, verwendet werden. So     kann    z. B. eine  neue Art, welche die Bezeichnung     Streptomyces.        humi-          dus        nov.        sp.    Nr.<B>23572</B> erhalten hat, für diesen Zweck  verwendet werden. Diese Art hat     die        in    der folgen  den Tabelle aufgeführten charakteristischen Eigen  schaften.

   (Die mit     Rdg    bezeichneten Farbnamen be  ziehen sich auf      Ridgways        Color    Standards     and          Nomenclature ).       
EMI0002.0001     
  
    <I>Streptomyces <SEP> humidus <SEP> Stamm <SEP> 23 <SEP> 572</I>
<tb>  Kultur-Eigenschaften
<tb>  Medium <SEP> lösliches <SEP> Bemerkungen
<tb>  Wachstum <SEP> Luft-Mycel <SEP> und <SEP> Sporen <SEP> Pigment
<tb>  Czapek-Agar <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> keines <SEP> Reichlich <SEP> mit <SEP> kleinen <SEP> feuchten
<tb>  Glukose-Asparagin- <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> rauchgrau <SEP> keines <SEP> schwarzen <SEP> Flecken <SEP> vermengt,
<tb>  Agar <SEP> (Rdg <SEP> XLVI)

   <SEP> 21"-d <SEP> welche <SEP> sich <SEP> allmählich <SEP> über
<tb>  oder <SEP> weinrot- <SEP> die <SEP> ganze <SEP> Oberfläche <SEP> ausbrei  rötlichgelb <SEP> ten. <SEP> Rückseite <SEP> creme-rötlich  (Rd'g <SEP> XL, <SEP> 17"'-d) <SEP> gelb <SEP> (Rdg <SEP> XXX <SEP> 19"-d) <SEP> oder
<tb>  gelblich-rotgelb <SEP> (Rd,- <SEP> XXX,
<tb>  19"-b) <SEP> später <SEP> sämisch-leder  gelb <SEP> werdend <SEP> (Rd- <SEP> XXX
<tb>  19"-b).
<tb>  Stärke-Agar <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> bleiches <SEP> keines <SEP> Rückseite <SEP> creme-rötlichgelb
<tb>  Rauchgrau <SEP> (Rdg <SEP> XXX <SEP> 19"-b).
<tb>  (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21""-f) <SEP> Schwache <SEP> Hydrolyse.
<tb>  Calcium-Maiat-Agar <SEP> farblos, <SEP> dürftig, <SEP> weiss <SEP> keines
<tb>  später <SEP> rotgelb <SEP>   gelb <SEP> werdend
<tb>  (Rdg <SEP> IV <SEP> 19-d)

  
<tb>  Glycerin-Nitrat <SEP> Agar <SEP> farblos <SEP> dürftig, <SEP> weiss <SEP> keines
<tb>  Dextrose-Nitrat-Agar <SEP> farblos <SEP> dürftig, <SEP> weiss <SEP> keines
<tb>  Bouillon-Agar <SEP> farblos <SEP> keines <SEP> keines
<tb>  Gelatine <SEP> farblos <SEP> keines <SEP> keines <SEP> mässige <SEP> Verflüssigung.
<tb>  Kartoffeln <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> rauchgrau <SEP> keines <SEP> feuchte <SEP> schwarze <SEP> Flecken
<tb>  (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21<B>1"</B>-d) <SEP> beobachtet.
<tb>  Karotten <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> rauchgrau <SEP> keines
<tb>  (Rd,- <SEP> XLVI, <SEP> 21<B>1"</B>-d)
<tb>  Hefeextrakt-Agar <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> leichtes <SEP> keines <SEP> teilweise <SEP> feucht <SEP> werdend.
<tb>  Gelblichgrau
<tb>  (Rd<B>g</B> <SEP> XLVI, <SEP> 17""-b)

  
<tb>  Ganzes <SEP> Ei <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> keines <SEP> schwache <SEP> Peptonisierung.
<tb>  Milch <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> keines
<tb>  Glycerin-Asparaginat- <SEP> farblos <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> rauchgrau <SEP> keines
<tb>  Agar <SEP> (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21""-d)
<tb>  Pepton-Nitratbrühe <SEP> farblos <SEP> Nitratreduktion.
<tb>  Das <SEP> Luftmycel <SEP> dieses <SEP> Stammes <SEP> zeigt <SEP> Spiralen <SEP> von <SEP> 0,8-12 <SEP> ,u, <SEP> und <SEP> ovale <SEP> Conidien <SEP> von <SEP> 1-1,5 <SEP> 1u <SEP> X <SEP> 1,5-2p..

         Der     Kohlenstoffverbrauch,    gemessen nach der Methode     Pridham,    ist folgender:  
EMI0002.0004     
  
    d(+)-Xylose <SEP> ++ <SEP> d(+)-Raffinose <SEP> - <SEP> Salicin <SEP> ++
<tb>  1(+)-Arabinose <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> Inulin <SEP> - <SEP> Na-acetat <SEP>   1(+)

  -Rhamnose <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> d-Mannit <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> Na-citrat <SEP>  
<tb>  d-Fructose <SEP> +++ <SEP> d-Sorbit <SEP> - <SEP> Na-succinat <SEP> +
<tb>  d-Galactose <SEP> +++ <SEP> Dulcit <SEP>   Saccharose <SEP> - <SEP> dl-Inosit <SEP> - <SEP> Kontrolle <SEP>   Maltose <SEP> + <SEP> + <SEP> +
<tb>  Lactose <SEP> ++
<tb>  - <SEP> = <SEP> kein <SEP> Wachstum <SEP> +++ <SEP> = <SEP> gutes <SEP> Wachstum <SEP> ++ <SEP> = <SEP> annehmbares <SEP> Wachstum
<tb>  + <SEP> = <SEP> geringes <SEP> Wachstum <SEP>   <SEP> = <SEP> fragliches <SEP> Wachstum         Die mit den oben erwähnten Eigenschaften cha  rakterisierte neue Art wurde von     Nakazawa    und       Shibata        Streptomyces        humidus        nov.     <RTI  

   ID="0003.0006">   sp.    genannt.    In der folgenden     Tabelle    wird ein Vergleich dieser  Art mit     Streptomyces        hygroscopicus,    welcher in den  Eigenschaften der vorerwähnten Art ähnlich ist, vor  genommen:

    
EMI0003.0010     
  
    Medium <SEP> Str. <SEP> humidus <SEP> Str. <SEP> hygroscopicus
<tb>  Nähragar <SEP> farblos <SEP> Wachstum <SEP> creme <SEP> gefärbt, <SEP> später <SEP> gelblich
<tb>  mit <SEP> gelblich <SEP> brauner <SEP> Rückseite
<tb>  Glucose-Asparagin <SEP> Rückseite <SEP> creme-rotgelb <SEP> oder <SEP> gelblich- <SEP> Wachstum <SEP> creme <SEP> gefärbt <SEP> bis <SEP> strohgelb,
<tb>  rotgelb, <SEP> später <SEP> sämisch-lederfarben <SEP> wer- <SEP> später <SEP> schwach <SEP> chromgelb <SEP> bis, <SEP> bräunlich  dend, <SEP> Luftmycel <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> rauchgrau <SEP> oder <SEP> orange, <SEP> Luftmycel <SEP> weiss <SEP> bis <SEP> hellgelblich  weingelb- <SEP> rötlich-gelb <SEP> grau
<tb>  Kartoffel <SEP> Wachstum <SEP> farblos <SEP> Luftmycel <SEP> weiss <SEP> Wachstum <SEP> creme <SEP> gefärbt,

   <SEP> später <SEP> gelblich
<tb>  bis <SEP> rauchgrau <SEP> grau <SEP> bis <SEP> ;schwach <SEP> bräunlich. <SEP> Kein <SEP> Luft  mycel <SEP> oder <SEP> Spur <SEP> von <SEP> weiss            Streptomyces        hygroscopicus    erzeugt     Hygroscopin     [siehe J.     Agr.        Chem.        Soc.    (Japan) 28, 296 (1954)  und     Antibiotics    und Chemotherapie 3, 1268  1953)],       Carbomycin    [siehe     Antibiotics        and    Chemotherapie 3,  899 (1953)],       Angstmycin    [siehe J.

       Antibiotics,    Japan 7, 113  (1954)] und       Hygromycin    [siehe     Antibiotics        and    Chemotherapie 3,  <B>1</B>268 (<B>1</B>953)].  



       Streptomyces        humidus    erzeugt dagegen     Dihydro-          streptomycin.     



  Der oben erwähnte zu     Streptomyces        humidus    ge  hörende Stamm ist hygroskopisch, aber einige Stämme,  die zu der gleichen Art gehören, haben diese Eigen  schaft nicht. Ebenso bilden einige kein     Luftmycel,     und andere produzieren Pigment.  



       Dihydrostreptomycin    erzeugende Stämme anderer  Arten können auch dann für den     gleichen    Zweck    gebraucht werden, wenn sie in ihren Eigenschaften       Streptomyces        humidus        nov.        sp.    nicht sehr ähnlich  sind.  



  Wie bei     Mikroörganismen,    insbesondere bei       Streptorayceten,    beobachtet wird, wechselt ihr Ver  halten im Kulturmedium leicht spontan oder sie wer  den künstlich geändert. Deshalb ist die     Identifizierung     einer Art so schwierig, dass jegliche blosse Beschrei  bung der Eigenschaften einer Art für die Identifi  zierung dieser Art keine     definitive    Bedeutung hat. Es  können auch Mutanten von     Dihydrostreptomycin     erzeugenden Arten, wie sie z. B. durch Behandlung  mit Röntgenstrahlen, ultraviolette Strahlen und Che  mikalien     entstehen,    verwendet werden.  



  Charakteristische Eigenschaften einiger aus       Streptomyces        humidus    durch die üblichen     Mutations-          mittel,    wie ultraviolette Bestrahlung, erzeugte Mutan  ten mit Abtrennung einzelner Sporen, werden in der  folgenden     Tabelle    gezeigt:

    
EMI0003.0050     
  
    <I>Mutanten <SEP> von <SEP> Streptomyces <SEP> humidus <SEP> nov. <SEP> sp. <SEP> Nr. <SEP> 23 <SEP> 572</I>
<tb>  Medium <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> G <SEP> I <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> Y <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> W
<tb>  Glucose-Asparagin-Agar <SEP> teegrün <SEP> hellorangegelb <SEP> weiss
<tb>  Stärke-Agar <SEP> weiss <SEP> hellorangegelb <SEP> weiss
<tb>  Dextrose-Nitrat <SEP> Agar <SEP> weiss <SEP> cremefarben <SEP> weiss
<tb>  Kartoffel <SEP> teegrün <SEP> kapuzinerfarben-rötlichgelb
<tb>  später <SEP> orangegelb
<tb>  Glycerin-Asparaginat-Agar <SEP> weiss <SEP> helles <SEP> Orangegelb <SEP> weiss       Die meisten     Dihydrostreptomycin    erzeugenden  Stämme gleichen in ihren Eigenschaften nicht dem       Streptomyces        griseus    und sind sowohl gegen 

      Dihydro-          streptomycin    als auch     Streptomycin    resistent. Zum  Unterschied von den     Antibiotica,    die durch Reduk  tion von     Streptomycin    erhalten werden, sind die  durch Kultivierung von     Dihydrostreptomycin    erzeu  genden Mikroorganismen erhaltenen     Antibiotica    im    allgemeinen negativ gegenüber der     Maltolreaktion.     Die     Maltolreaktion    ist eine Farbreaktion des     Strepto-          mycins    mit     Phenolreagens,

      die durch Hydrolyse des       Streptomycins        mittels    Alkali erzeugt wird [Schenk  et     a1.,    J.     Amer.        Chem.        Soc.    67, 2277 (1945), Boxer,  J.     Biol.        Chem.    169, 153 (1947),     Eiseman    et     a1.,    Anal.       Chem.    21, 1507 (1949)]. Diese Eigenschaften können  vorteilhaft zur Trennung verschiedener Stämme zur      Anwendung gebracht werden. Es können z.

   B. die  gewünschten Stämme selektiv durch die Verdün  nungsmethode oder durch Kultivierung in einem       Dihydrostreptomycin    enthaltenden Medium getrennt  werden.  



  Als     Kohlenstoffquelle    können z. B. Stärke,     Lac-          tose,        Saccharose,        Dextrin,        Glycerin    und     Maltose    ge  braucht werden. Als Stickstoffquelle können orga  nische oder anorganische, Stickstoff enthaltende  Substanzen verwendet werden, wie z. B. Sojabohnen  mehl, Fleischextrakt,     Peptone,        Erdnusspulver;    Kasein,       Aminosäuren,    Hefe, Kleie, Maismaische,     Baumwoll-          samenpulver,    Nitrate, Harnstoff oder Ammonium  verbindungen.

   Es     können    auch kleine Mengen von  anorganischen Salzen und das Wachstum fördernde  Substanzen der Nährlösung zugesetzt werden. Andere  geeignete Wachstumsquellen sind     Mycelien    eines zu       Penicillium    gehörenden Stammes oder z. B. dessen  Kulturmedium. Jedes für die Kultivierung von       Streptomyces        griseus    geeignete Nährmedium erfüllt  den gleichen Zweck. Eine geeignete Muttersubstanz  kann, wenn notwendig, beigefügt werden.  



  Das     Kulturmedium    kann fest oder flüssig sein;  eine     submerse    und     aerobe    Kultivierung ist für  industrielle Zwecke am vorteilhaftesten.  



  Wenn     Streptomyces        humidus    als der     Dihydro-          streptomycin    liefernde Mikroorganismus verwendet  wird und die Kultivierung unter     submersen        aeroben     Bedingungen durchgeführt wird, so kann dieselbe  vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 24 bis  30  C in einer Zeitperiode von 3 bis 8 Tagen vollzogen  werden. Aber- die Temperatur und die Zeitperiode  muss den anderen Kulturbedingungen angepasst wer  den. Bei Verwendung anderer     Dihydrostreptomycin     erzeugenden Mikroorganismen werden     jeweils    die für  deren Kultivierung geeignetsten Bedingungen gewählt.  



  Das so erzeugte     Dihydrostreptomycin    kann mit  Hilfe verschieden physikalischer oder chemischer  Methoden in optimaler Reinheit aus einem     Dihydro-          streptomycin    enthaltenden Nährmedium isoliert wer  den. Hierbei wird ein für den Gebrauchszweck hoher  Reinheitsgrad erzielt.  



  Zur Isolierung des     Dihydrostreptomycins    aus dem  Nährmedium und Abtrennung von den Verunreini  gungen kann man z. B. von den Verschiedenheiten  zwischen     Dihydrostreptomycin    oder seinen Salzen  und den Verunreinigungen in bezug auf die     Adsor-          bierbarkeit,    die Löslichkeit, den Verteilungskoeffi  zienten zwischen zwei Lösungsmitteln und der Stärke,  mit der Ionen gebunden werden, Gebrauch machen.

    Im Falle der Kultivierung in flüssigem Medium     kann     das Antibiotikum bis zu einer Konzentration von  mehreren tausend Mikrogramm pro     em3    im Kultur  medium angereichert werden; man kann jedoch das       Dihydrostreptomycin    schon aus einer nur 10     y/em3     enthaltenden Lösung isolieren.  



  Die roh aus dem Kulturmedium gewonnene Sub  stanz enthält neben     Dihydrostreptomycin    natürlich  verschiedene Verunreinigungen, wie Kohlehydrate,       Proteinsubstanzen,    Salze, tierische und vegetabilische    Substanzen,     Mycele    von Mikroorganismen und deren       Umwandlungsprodukte.    Jede dieser Verunreinigun  gen enthält z. B. die folgenden Substanzen:  Kohlehydrate: Stärke, Zucker, wasserlösliches Kohle  hydrat.  



  Proteinsubstanzen:     Aminosäuren,    Kasein, Fleisch  extrakt, Protein,     Peptone.     



  Tierische und vegetabilische Substanzen: Protein  substanzen, Fette, Fettsäuren, Lipoide,     Cellulose.     Salze:     Ammoniumsalze    und Amine, Salze von Alkali  metallen, von     Calcium,    Magnesium, Eisen,  Mangan, Kupfer, Zink.       Umwandlungsprodukte    von Mikroorganismen:  Enzyme, Proteinsubstanzen, Zucker, mehrwertige  Alkohole, Fettsäuren.  



  Ausser diesen Substanzen können durch Synthese  Verbindungen wie Harnstoff erhalten werden.  



  Die Zusammensetzung der Verunreinigungen ist  sehr verwickelt, aber diese variiert in Qualität und  Quantität je nach Ausmass und Art der verwendeten  Ausgangsstoffe. Im Nährmedium können auch noch  andere Verunreinigungen, wie     pH-Regulierungsmittel,          Fäl#lungsmittel,        Adsorbierungsmittel,    enthalten sein.  



  Die Abtrennung des     Dihydrostreptomycins    aus  der Mischung von den genannten Verunreinigungen  kann auf verschiedene Weise erfolgen.  



  Eines dieser Mittel macht von dem Unterschied  zwischen     Dihydrostreptomycin    und den Verunreini  gungen in bezug auf Löslichkeit Gebrauch. Bei der  flüssigen Kultur wird eine     Dihydrostreptomycin-          lösung    durch Filtration des Gärungsgemisches gewon  nen, weil sich dasselbe vorzugsweise im flüssigen Teil  befindet. Aber ein kleinerer Anteil der aktiven Ver  bindung wird in den Festbestandteilen gefunden und  kann durch Extraktion mit heissem Wasser daraus  gesammelt werden.

   In diesem Falle können Ver  unreinigungen der Proteinreihe dadurch eliminiert  werden, dass man das     pH    auf den     isoelektrischen     Punkt des Proteins einstellt oder indem man vor,  nach oder mit gleichzeitiger Entfernung des     Mycels     Substanzen zusetzt, welche die Verunreinigungen  fällen. Wenn das     pH    des Gärungsgemisches hoch ist,  ist der Zusatz einer sauren Substanz angebracht, um  das Protein leichter zu fällen. Wenn die Konzentra  tion des     Dihydrostreptomycins    in der     Lösung    genü  gend hoch ist, kann das Antibiotikum durch blosses  Zufügen eines geeigneten     Fällungsmittels    gefällt wer  den.  



       Wenn    die Konzentration des     Dihydrostrepto-          mycins    nichtgenügend ist, wird ein Teil des Lösungs  mittels verdampft. Als     Fällungsmittel    werden z. B.       Phosphorwolframsäure,        Alkyl-    oder     Aralkylsulfon-          säuren,    saure     Azoverbindungen    und Polyhalogen  phenolverbindungen verwendet. Alle diese     bilden    mit       Dihydrostreptomycin    Salze.

   Es können manche  andere Verbindungen verwendet werden, und die  meisten von ihnen sind saure Verbindungen mit       Carboxylresten.    In manchen Fällen können die so  gebildeten Salze des     Dihydrostreptomycins    Doppel-      oder Komplexsalze sein. Es können auch, wie später  beschrieben wird, als eine Art von     Fällungsmittel          Ionenaustauscher    verwendet werden. Um die Fällung  der aktiven Substanz oder der     Verunreinigungen    zu  beschleunigen, kann man auch, wenn     notwendig,          aussalzen.     



  Wenn feste Kulturen verwendet werden, so wird  das Festmaterial mit Wasser, einem     wässrigen    Lö  sungsmittel oder einem anderen geeigneten Lösungs  mittel extrahiert, um eine Lösung von     Dihydro-          streptomycin    zu erhalten. Wenn das Gärungsgemisch  vorher in eine Festsubstanz übergeführt worden ist,  so kann diese, wie oben beschrieben, aufgearbeitet  werden; in diesem Falle wird aber die Extraktion  bei einem geeigneten     pH    durchgeführt.  



  Ein anderes Mittel für die Abtrennung des     Di-          hydrostreptomycins    besteht darin, dass man von der  Verschiedenheit zwischen der antibiotisch aktiven  Verbindung und den Verunreinigungen in bezug auf  die     Adsorbierbarkeit    Gebrauch macht.     Dihydro-          streptomycin    wird im Kulturfiltrat z. B. durch Zusatz  eines geeigneten     Adsorbierungsmittels        adsorbiert.     Wenn notwendig, kann von der     Adsorptionschromato-          graphie    Gebrauch gemacht werden. Als     Adsorptions-          mittel    werden z. B.

   Aktivkohle,     Alaunerde    und       Silicagel    verwendet. Wenn man das     Adsorptions-          mittel    abtrennt, bleibt der grösste Teil der Verunrei  nigungen im flüssigen Anteil. Das     Adsorptionsmittel     wird dann mit einem geeigneten Lösungsmittel     elu        fiert,     wobei die nicht     eluierbaren    Verunreinigungen im Ad  sorptionsmittel bleiben. Die     El:uierung    wird im allge  meinen mit einem sauren Lösungsmittel durchgeführt.       Chromatographie    bewirkt eine exaktere Trennung,  aber diese Methode erfordert kompliziertere Ver  fahren.  



  Unterschiede zwischen der antibiotisch aktiven  Verbindung und den Verunreinigungen in bezug auf  den Verteilungskoeffizienten zwischen zwei Lösungs  mitteln können ebenfalls für die Trennung verwendet  werden. Als Lösungsmittel können Wasser oder ein       wässriges    Lösungsmittel und ein organisches mit dem  letzteren nicht mischbaren Lösungsmittel verwendet  werden. In diesem Falle ist die aktive Verbindung  geneigt, sich im     wässrigen    Lösungsmittel zu verteilen,  wenn die Lösungsmittel stark sauer sind. Wenn die  Lösungsmittel anderseits neutral oder basisch sind  und eine höhere Fettsäure,     Pikrinsäure    und derglei  chen mit zugegen sind, so geht die aktive Verbindung  in die organische Lösungsmittelschicht über.

   Dem  gemäss ist es möglich, die aktive     Verbindung    im Mate  rial in ein organisches Lösungsmittel aufzunehmen  und dann in Wasser oder ein     wässriges    Lösungs  mittel zu übertragen. Als organische Lösungsmittel  werden z. B.     Butanole,        Pentanole,        Phenole,    niedere       Fettsäureester,        Methylisobutylketon,        Diäthyläther    und       halogenierte        Kohlenwasserstoffe,    wie Chloroform,       Tetrachlo:rkohlenstoff,    verwendet.

   Diese Methode  kann in Form einer     Verteilungschromatographie    oder  einer     Gegenstromverteilungsmethode    zur Anwendung  gebracht werden.    Die Trennung kann auch so durchgeführt werden,  dass von den Unterschieden zwischen der anti  biotisch aktiven Verbindung ,und den Verunreinigun  gen in bezug auf die Stärke des     lonenbindungsver-          mögens    Gebrauch gemacht wird. Dies wird z. B. da  durch erreicht, dass man eine Lösung der aktiven  Verbindung mit einem     Ionenaustauscher    in Kontakt  bringt.

   In diesem Falle     adsorbiert    ein     Anionen-          austauscher        anionische    Verunreinigungen und belässt  die aktive Verbindung in der Lösung, während ein       Kationenaustauscher    die antibiotisch aktive Verbin  dung     adsorbiert.    Im letzten Falle werden     kationische     Verunreinigungen     ebenfalls        adsorbiert,    aber letztere       Adsorption    kann, wenn man einen ,geeigneten     Ionen-          austauscher    verwendet,

       möglichst        klein    gehalten wer  den. Die Harze des     Sulfonsäuretyps        adsorbieren    z. B.  leicht die Verunreinigungen, aber die Harze des       Carboxylsäuretyps    haben eine     geringe    Tendenz hier  für. Die Zugabe der     Ionenaustauscher        kann    nach der  Mischungsmethode erfolgen, der Gebrauch     einer     Kolonne für das Harz ist in manchen Fällen eine  passende Methode. Diese Methode     kann    für eine       verdünnte    Lösung der antibiotisch aktiven Verbin  dung wie für das Kulturfiltrat gebraucht werden.  



  Man kann auch die Dialyse verwenden, um die       Verunreinigungen    mit hohem     Molekulargewicht    zu  entfernen, aber dieser Prozess ist kompliziert.  



  Die oben erwähnten Mittel können getrennt für  sich oder je nach der Qualität des Materials und dem  Verwendungszweck des Produktes, in     Kombination     zur Anwendung .gelangen. Man kann auch so vor  gehen, dass man z. B. das     Kulturmedium        vorerst     filtriert, um die Testbestandteile oder die nach der  Kultivierung niedergeschlagenen Substanzen zu ent  fernen.

   Die antibiotisch aktive Verbindung im     Filtrat     wird an einen     Kationenaustauscher        adsorbiert    und  dann mit einem sauren Lösungsmittel     eluiert.    Es  wird so eine     konzentrierte    Lösung der aktiven Ver  bindung erzielt, welche nur eine kleine Menge von  Verunreinigungen     enthält.    Die Lösung wird, wenn  notwendig, weiter konzentriert und einer     Adsorptions-          Chromatographie    unterworfen, um fast alle Verun  reinigungen zu entfernen. Aus der konzentrierten  Lösung kann das Antibiotikum mit einem geeigne  ten Mittel gefällt werden.

   Der Niederschlag wird dann  in einem geeigneten organischen Lösungsmittel ge  löst und eine Säure zugesetzt, worauf das entspre  chende saure Salz des     Dihydrostreptomycins    erhal  ten wird. Wenn das Produkt     umkristallisiert    wird,  wird das saure Salz     in    fast reinem Zustand erhalten.  



       Alle    Arbeitsprozesse, wie Filtrieren, Waschen,       Heizen,    Kühlen, Mischen, Destillieren, Verdampfen  und Trocknen, können nacheinander oder gleich  zeitig durchgeführt werden.  



  Um die Zersetzung der antibiotisch aktiven Ver  bindung zu     verhindern.,    wird zweckmässig unter     nicht     extrem sauren oder .extrem alkalischen Bedingungen  gearbeitet. Man kann zwar, wenn     notwendig,    erhitzen;  aber es ist vorzuziehen, nicht     allzulange    zu     erhitzen.     Im     Vergleich    mit     anderen    Antibiotika ist Dihydro-           streptomycin    im Kulturmedium     verhältnismässig        stabil,     so dass alle Manipulationen ohne Schwierigkeit durch  geführt werden können.  



  Das so erhaltene     Dihydrostreptomycin    wurde auf  Grund folgender     Daten    identifiziert:    <I>A. Physikalische und chemische Eigenschaften</I>  1. Das     Infrarotabsorptionsspektrum    wurde von  den folgenden Derivaten sowohl des erfindungs  gemäss erhältlichen     Dihydrostreptomycins        (im    folgen  den als Antibiotikum 21<B>572</B> bezeichnet) als auch  des     Dihydrostreptomycins    des Handels bestimmt.    I.

   Sulfat,       II.        Streptidinpicrat,     <B>111.</B>     a-Methyl-pentaacetyldihydrostreptobio@aminid.       Die     IR-Spektren    der Derivate des erfindungs  gemäss erhaltenen     Dihydrostreptomycins    sind mit den       IR-Spektren    der entsprechenden Derivate des     Di-          hydrostreptomycins    des Handels identisch.  



  Alle Spektren sind in     Nujolparaffinöl    mit einem       Natriumchlorid    Prisma gemessen.  



  2. Die     ultravioletten        Spektren    vom Sulfat des  Antibiotikums 23 572 und diejenigen eines handeln  üblichen Musters von     Dihydrostreptomycinsuifat          stimmen    gut überein, es wurde keine spezifische Ad  sorption beobachtet.  



  3. Die analytischen Werte des     Sulfates    vom  Antibiotikum 23 572 stimmen mit den theoretischen  Werten des     Dihydrostreptomycinsulfates    gut überein.  Die Werte für     Dihydrostreptomycinsulfat            (C21H41012N7)2    - 3     H2S04)     sind:    Berechnet:       C        34,42'%;        H        6,0511/G;        N        13,3804;        S        6,561/0     Gefunden:

         C        34,45"/ü;        H        6,4211/o;        N        12,981/o,;        S        6,43%     34,110/0; 6,54 0/0  4. Das Sulfat des Antibiotikums 23 572 zeigt eine  Drehung von (a)25  - 87,4  (C = 1,     H,0),    während  das     Dihydrostreptomycinsulfat        eine    Drehung von  (a)<B>17</B> - 86,0  zeigt.  



  Die spezifische     Drehung    von     Dihydrostrepto-          mycin    wurde von I. A.     Solomons    et     a1.    in     Science     109, 515 (1949) mit     (a)D    - 88  und von F. J. Wolf  et     a1.    in J. Am.     Chem.        Soc.    68, 2163 (1946) mit       (a)D    - 88,5  angegeben.  



  5. Das Sulfat des Antibiotikums 23 572 schmilzt  unter Zersetzung und Schwarzfärbung bei 250 bis  255  C, das     Dihydrostreptomycinsulfat    schmilzt eben  falls unter Zersetzung und Schwarzfärbung bei 250  bis 255  C.  



  6. Sowohl das Antibiotikum 23 572 als auch das       Dihydrostreptomycin        verhalten    sich gegenüber der       Maltol-Reaktion    negativ,     Streptomycin    spricht da  gegen an.  



  7. Das Antibiotikum<B>23572,</B> das     Dihydro-          ,streptomycin    und     Streptomycin    verhalten sich gegen  über der     Sakabguschi-Reaktion    positiv.  



  B. Lösungen des Sulfates vom Antibiotikum  <B>23572</B> des     Dihyd,rostreptomycinsulfates    und des       Streptomycinsulfates    in 0,1n     NaOH    in einer Kon  zentration von 5     mg/cm3    wurden bei Raumtempe  ratur 24 und 48 Stunden lang stehengelassen und  die antibakterielle Wirksamkeit jedes Antibiotikums  nach der     Verdünnungsmethode    bestimmt.

   Es ergaben  sich folgende Werte:  
EMI0006.0073     
  
    unmittelbar <SEP> nach <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> Stunden <SEP> nach <SEP> 48 <SEP> Stunden
<tb>  Auflösung
<tb>  Sulfat <SEP> des <SEP> Antibiotikums <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> <B>10000</B> <SEP> E/cm3 <SEP> > <SEP> <B>10000</B> <SEP> E/cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3
<tb>  Dihydrostreptomycinsulfat <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP> > <SEP> 10000 <SEP> E/cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/em3
<tb>  Streptomycinsulfat <SEP> 10000 <SEP> E/em3 <SEP>  <  <SEP> 100 <SEP> E/cm3 <SEP> 75 <SEP> E/cm3       Unter alkalischen Bedingungen ist also das Sulfat  des Antibiotikums<B>23572</B> ebenso stabil als das.     Di-          hydrostreptomycinsulfat.     



  9. 30     mg/cm3        Semicarbazid    wurde zu jeder der       wässrigen    Lösungen des Sulfates des Antibiotikums  <B>23572,</B> des     Dihydrostreptomycinsulfats    und des         Streptomycinsulfates    zugefügt und nach 4stündigem  Stehen bei Raumtemperatur die antibakterielle Wirk  samkeit jedes Antibiotikums gegenüber B.     subtilis     durch die Verdünnungsmethode bestimmt.

   Es wur  den folgende Resultate erreicht:  
EMI0006.0082     
  
    kein <SEP> Zusatz <SEP> von <SEP> 4 <SEP> Stunden <SEP> nach <SEP> Zusatz
<tb>  Semicarbazid <SEP> des <SEP> Semicarbazids
<tb>  Sulfat <SEP> des <SEP> Antibiotikums <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> <B>35000</B> <SEP> E/cm3 <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> E/em3
<tb>  (10 <SEP> mg/cm3)
<tb>  Dihydrostreptomycinsulfat <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP> <B>50000</B> <SEP> E/cm3
<tb>  (10 <SEP> mg/cm3)
<tb>  Streptomycinsulfat <SEP> (10 <SEP> mg/cm3) <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP>  <  <SEP> 5 <SEP> 000 <SEP> E/cm3         Eine Lösung von 30     mg/cm3        Semicarbazid    zeigt  eine Wirksamkeit von 75     E/cm3.     



  10.1     mg/cm3        Cystein    wurde zu jeder der     wäss-          rigen    Lösungen des Sulfates des Antibiotikums  23 572, des     Dihydrostreptomycinsulfates    und des         Streptomycinsulfates    zugesetzt und nach     4stündigem     Stehen bei Raumtemperatur die     antibakterielle    Wirk  samkeit jedes Antibiotikums .gegenüber B.     subtilis     durch die     Verdünnungsmethode        bestimmt.    Es wurden  folgende Resultate ,erzielt:

    
EMI0007.0015     
  
    kein <SEP> Zusatz- <SEP> von <SEP> 4 <SEP> Stunden <SEP> nach <SEP> Zusatz
<tb>  Cystein <SEP> des <SEP> Cysteins
<tb>  Sulfat <SEP> des <SEP> Antibiotikums <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3
<tb>  (5 <SEP> mg/cm3)
<tb>  Dihydrostreptomycinsulfat <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3
<tb>  (5 <SEP> mg/cm3)
<tb>  Streptomyeins.ulfat <SEP> (5 <SEP> mg/cm3) <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E/cm3 <SEP> 7 <SEP> 500 <SEP> E/cm3
<tb>  Eine <SEP> -Lösung <SEP> von <SEP> 1 <SEP> mg/cm3 <SEP> Cystein <SEP> zeigte <SEP> eine <SEP> Wirksamkeit <SEP> von <SEP> 100 <SEP> E/cms.

         Das Sulfat des Antibiotikums 23 572 verliert also  durch den Zusatz von     Semicarbazid    oder     Cystein     nichts von seiner Wirksamkeit, es verhält sich gleich  wie     Dihydrostreptomycinsulfat.       11.

   Die qualitative Reaktion auf den     Formyl-          rest    ist negativ, wie aus der folgenden Tabelle ersicht  lich ist:  
EMI0007.0021     
  
    Fehlingsches <SEP> Phenolkonz. <SEP> Silberspiegel  Reagens <SEP> <B>H@so°</B> <SEP> reaktion
<tb>  Sulfat <SEP> des <SEP> Antibiotikums <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> negativ <SEP> keine <SEP> Verfärbung <SEP> braun, <SEP> klar
<tb>  Dihydrostreptomycinsulfat <SEP> negativ <SEP> keine <SEP> Verfärbung <SEP> braun, <SEP> klar
<tb>  Streptomycinsulfat <SEP> brauner <SEP> tief <SEP> braune <SEP> Farbe <SEP> schwarzbrauner
<tb>  Niederschlag <SEP> Niederschlag       12.     Streptidinpicrat    wurde aus dem Antibiotikum  23 572 nach dem Verfahren von F. H.     Stodola    et     a1.     [J.

   Am.     Chem.        Soc.    73, 2290 (1951)] in folgender  Weise erhalten: 2 g des     Hydrochlorides    vom Anti  biotikum<B>23572</B> wurden in<B>100</B>     cm3    wasserfreiem  Methanol, welches 10/9 Chlorwasserstoff enthielt,  aufgelöst. Nach 48stündigem Stehen bei Raumtempe  ratur wurden zur Lösung unter Rühren 200     cm3     Äther zugesetzt und die entstandenen weissen     Kristalle          (Streptidinhydrochlorid)    durch Zentrifugieren abge  trennt. Die Kristalle wurden in 20     cm3    Wasser gelöst  und eine gesättigte     Picrinsäurelösung    zugegeben.

   Nach  mehrstündigem Stehen wurden die niedergeschlage  nen Kristalle abgetrennt und aus Wasser     umkristalli-          siert.    Es wurden als gelbliche     Nadeln    mit einem  Schmelzpunkt von 271-273  C 400 mg     Streptidin-          pikrat    erhalten.

   Die Analyse für       C8H1$O4N6    - 2     C6HH3N307     zeigte:       Berechnet:        C        33,340/9;        H        3,360/0;        N        23,33%          Gefunden:        C        33,46%;        H        3,440;9;

          N        23,49%     Das     Infrarotabsorptionsspektrum    des     Picrates     stimmte mit dem des aus     Dihydrostreptomycin    her  gestellten     Picrates    wie unter 1 beschrieben überein.

    Die über obigem     Streptidinhydrochlorid    befind  liche     Flüssigkeit    wurde mit einer Lösung von     Na-          triumhvdroxyd    in Methylalkohol neutralisiert, das    entstandene     Natriumchlorid    durch     Zentrifugieren    ab  getrennt und das Lösungsmittel unter     vermindertem     Druck     abdestilliert.    Es     hinterblieb    ein weisses Pulver.  Dieser Rückstand wurde in 20     cm3        Pyridin    aufgelöst  und 7 cm'     Es:sigsäureanhydrid    zugesetzt.

   Nach Stehen  über Nacht wurde zur Reaktionsmischung Wasser  zugesetzt und das Lösungsmittel     abdestilliert.    Der  Rückstand wurde aus Methanol     umkristal        isiert.    Es  wurde in     Form    von weissen Nadeln mit einem       Schmelzpunkt    von 194,5  C     a-Methyl-pentaacetyldi-          hydrostreptobiosaminid    erhalten. Die Ausbeute be  trug 700 mg.

   Die Analyse für       C13H19NO8(CH.C0)5(OCH3)     ergab:       Berechnet:        C        51,15%-;        H        6,62%;        N        2,490/0          Gefunden:        C        51,09'%-;        H        6,l3'0/9;

          N        2,40%.          Die        Drehung        (a)        =        -120,0         (c        =        1%,     D  in Chloroform).  



  Das     Infrarotabsorptionsspektrum    der erhaltenen  Verbindung war     in    guter     übereinstimmung    mit dem  aus     Handels-Dihydrostreptomycin    erhaltenen a  Methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminid, wie be  reits unter 1 beschrieben ist.  



  Das     ss-Methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminid     wurde aus Antibiotikum 23 572 nach dem Verfahren  von N. G.     Brink    [J. Am.     Chem.        Soc.   <B>68,2557</B> (1946)]  in folgender Weise erhalten:

   10 g Hydrochlorid des      Antibiotikums 23 572 wurden in 500     cm3    Methanol,       das    1     %        Chlorwasserstoff        enthielt,        aufgelöst.        Nach-          dem    die Lösung bei Raumtemperatur über Nacht  gestanden hatte, wurde das Lösungsmittel unter ver  mindertem Druck     abdestilliert.    Der Rückstand wurde  in 750     cm3    Methanol aufgelöst und 450     cm3    Äther  zugesetzt.

   Die Lösung wurde durch eine Kolonne  geschickt, die mit 210 g sauer gewaschener     Alaunerde     beschickt war, die mit einer     Methanol-Äther-          Mischung    im Verhältnis 2: 1 imprägniert war. Die  Kolonne wurde mit 1000     cm3    einer     Methanol-Äther-          Mischung    im Verhältnis<B>3:2</B> gewaschen. Die ausge  flossene Lösung wurde unter vermindertem Druck zur  Trockene eingedampft.

   Der Rückstand wurde     acety-          liert,    indem     man    mit 10     cm3        Essigsäureanhydrid     und 10     cm3        Pyrid'in    bei Raumtemperatur über Nacht  stehen liess. Es wurde dann Wasser dazugegeben und  die Lösung im Vakuum zur Trockne verdampft. Der  Rückstand wurde in Chloroform aufgelöst und die       Chloroformlösung    mit Wasser, verdünnter Schwefel  säure und schliesslich mit Wasser gewaschen.

   Nach  dem das Chloroform     abdestilliert    war, wurde der  bräunliche feste Rückstand 2 Minuten lang mit  <B>100</B>     cm3    Äther gekocht und die Ätherlösung durch  Dekantieren abgetrennt. Das gleiche Verfahren wurde       nochmals        wiederholt.    Die in Äther     unlösliche    Frak  tion wurde aus Methanol     kristallisiert    und liefert  a -     Methyl    -     pentaacetyldihydrostreptobiosaminid    mit  einem Schmelzpunkt von     194,5     C.

   Die Ätherlösung  wurde auf ungefähr 50     cm3    eingeengt und     Petroläther     zugesetzt, wobei sich weisse Kristalle ergaben. Um  kristallisation aus     Methanol    ergab ungefähr 100 mg       ss    -     Methyl-        pentaacetyldihydrostreptobiosaminid    mit  einem Schmelzpunkt von 155-156 C. Es wurde  keine     Schmelzpunktdepression    beobachtet, wenn es  mit dem     ss-Isomeren    gemischt wurde, das aus     Di-          hydrostreptomycin    nach dem eben angegebenen Ver  fahren hergestellt war.

   Die Analyse     .ergab    für         C"H19NOs(CH.C0)5(OCH3):     C 50,710/0; H 6,620/a; N     2,6511/o.       Die berechneten. Werte sind:         C        51,15%;        H        6,620/0;        N        2,4911/o.     (a)= - 36 . (C = 1/Chloroform).

    D    Das     Infrarotspektrum    des erhaltenen Produktes war  in guter Übereinstimmung mit dem des aus     Dihydro-          streptomycin    erhaltenen     ,ss    -     Methyl    -     pentaacetyldi-          hydrobiosaminid.     



  Eine Lösung von 260 mg     a-Methyl-pentaacetyl-          dihydrostreptobiosaminid,    das aus dem Antibiotikum  <B>23572</B> erhalten war, in 20     cm3    einer 10     n/odgen          Salzsäure    wurde 3 Stunden lang unter     Rückfluss    ge  kocht. Nach Abkühlen wurde die bräunliche Lösung  mit     Holzkohle    entfärbt und im Vakuum zur Trockne  verdampft.

   Der Rückstand wurde bei Raumtempe  ratur mit 1     cm3        Essigsäureanhydrid    und 3     em3          Pyridin        acetyliert.    Nach Zusatz von Wasser wurde  die Lösung zur Trockne     eingedampft.    Der Rückstand  wurde in 50     cm3        Benzol-Petroläther-Mischung    im    Verhältnis 7 : 3 gelöst.

   Die Lösung wurde durch eine  Kolonne gelassen, welche mit 4 g einer sauer ge  waschenen, mit     Petroläther    imprägnierten     Alaunerde     beschickt war, wobei das     Acetylierungsprodukt    auf  der sauer gewaschenen     Alaunerde        adsorbiert    wurde.

    Die Kolonne wurde mit 100     cm3    einer Benzol  Chloroform-Mischung im Verhältnis 7: 3 behandelt,  um die betreffende Substanz zu     eluieren.    Das     Effluans     wurde auf ungefähr 10     cm3    eingeengt und 30     cm3     Äther zugesetzt, wobei sich Kristalle ergaben.- Um  kristallisation aus Chloroform-Äther ergab 25 mg  Nadeln von     Pentaacetyl-N-methyl-L-glucosamin    mit  einem     Schmelzpunkt    von 158-159  C.

      Die Analyse ergab:       C        50,71'%;        H        6,14        11/a;        N        3,25        0/0.       Die berechneten Werte für     C17H"N010    sind:

         C        50,62%;        H        6,250/0;        N        3,4711/o.          (a)        D        =        -102         (c        =        0,7'%        in        Chloroform).       Das     Infrarotabsorptionsspektrum    des erhaltenen  Produktes war in völliger     übereinstimmung    mit dem  des     Pentaacetyl-N-methyl-L-glucosamins,

      das nach  der beschriebenen Methode aus     Dihydrostreptomycin     erhalten war. Es wurde keine     Schmelzpunktsdepres-          sion    beobachtet, wenn es mit     Pentaacetyl-N-methyl-          L-glucosamin    gemischt wurde, das aus     Dihydro-          streptomycin    erhalten war.  



  13. Antibiotikum 23 572 wurde mit Alkali unter       ähnlichen    Bedingungen     hydrolysiert,    wie es für die  Hydrolyse von     Hydroxystreptomycin    verwendet und  von F. H.     Stodola    et     a1.    [J. Am.     Chem.        Soc.    73, 2290  (1951)] beschrieben wurde. Demgemäss wurde eine  Lösung von 2 g Hydrochlorid des Antibiotikums  23 572 in 40     cm3    l11     NaOH    3 Stunden lang auf 100  C  erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde mit Salzsäure  angesäuert und aufgearbeitet.

   Es konnte aber weder  eine Substanz mit positiver Reaktion gegenüber       Maltot    noch eine unter sauren Bedingungen extrahier  bare Substanz gefunden werden, das heisst das Anti  biotikum 23 572 verhält sich bei dieser Prüfung  anders als     Streptomycin    und     Hydroxystreptomycin.     Die gleiche Prüfung ergab mit     Dihydrostreptomycin     das gleiche Resultat.  



  14. Zu einer     wässrigen    Lösung von 50000     y/em3     des Antibiotikums 23 572 wurde eine warme Lösung  von     Methylorange    zugesetzt, bis kein Niederschlag  mehr gebildet wurde. Der Niederschlag wurde     abfil-          triert    und aus     Methanol-Wasser    (1 :3) umkristalli  siert. Es wurde in Form von Schuppen mit einem       Schmelzpunkt    von 222-225  C das     Helianthat    ge  wonnen (Wirksamkeit: 340     Streptomycin-Einheiten     pro mg).

   Die Analyse für     Dihydrostreptomycin-          helianthat        (C03H$00.,1N10s3)    ergab:  Berechnet:       C        50,46%;        H        5,7911/o;        N        14,95%;        S        6,4011/o     Gefunden:

         C        50,19%;        H        5,93%;        N        14,93%;        S        6,801/0          50,84114;        5,95%         15. Die     Papierverteilungschromatographie    von       Streptomycin    und     Dihydrostreptomycin    wurde von  F. H.     Stodola    et     a1.    [J. Am.     Soc.    73, 2290 (1951)]  geprüft.

   Es wurde mit Wasser gesättigtes     Butanol    mit  2      /o        p-Toluolsulfonsäure    und 2      /o        Piperidin    als Lö  sungsmittel verwendet. Beide     Verbindungen    wurden  mit Hilfe des Bioautogrammes unterschieden.  



  Nach der gleichen Methode wurde die Papier  chromatographie auf die beiden obigen Verbindungen  und das Antibiotikum 23 572 angewandt. Die Bio-         autogramme    wurden mit B.     subtilis    als     Prüfungs-          Mikroorganismen    geprüft. Es ergab sich, dass das  Antibiotikum an der gleichen Stelle     eine    das Wachs  tum verhindernde Zone zeigte, wie das     Dihydro-          streptomycin.     



  16. Die     kristallographischen    Konstanten des Sul  fates vom Antibiotikum 23 572 wurden im     Vergleich     mit denen des von F. J. Wolf et     a1.        [Science    109, 515  (1949)] berichteten     Dihydrostreptomycinsulfates    un  tersucht.

    
EMI0009.0025     
  
    Sulfat <SEP> vom <SEP> Dihydrostreptomycinsulfat
<tb>  Antibiotikum <SEP> 23 <SEP> 572
<tb>  1,545 <SEP>   <SEP> 0,002 <SEP> 1,552 <SEP>   <SEP> 0,002
<tb>  1,556 <SEP>   <SEP> 0,005 <SEP> 1,558 <SEP>   <SEP> 0,004
<tb>  y <SEP> 1,564 <SEP>   <SEP> 0,002 <SEP> 1,566 <SEP>   <SEP> 0,002
<tb>  <I>B.

   <SEP> Chemotherapeutische <SEP> Wirksamkeit</I>       Die das Wachstum hemmende Wirkung des Anti  biotikums auf     Streptomycin    empfindliche Stämme  von menschlichen Tuberkelbazillen (H 37     Rv)    war  fast von der gleichen     Grössenordnung    wie die des       Dihydrostreptomycins,    es tritt in     vitro        eine    Hem  mung des Wachstums in .einer Konzentration von  1-2 y pro     ml    ein.

   Es zeigt     sich    aber keine Hem  mung des Wachstums auf die gegen     Streptomycin     resistenten Stämme des menschlichen Tuberkelba-         cillus.    Die     antibakterielle    Wirkung des Antibiotikums  23 572 auf     Tuberkelbazillen    in     vitro    war beträchtlich  hoch.  



  <I>Giftigkeit</I>  Die     LD.ö    Werte an Mäusen     (CFi)    des     Anti-          biotikum-Sulfates    und des     Dihydrostreptomycin-          sulfates    wurden nach der Methode     Litchfield    und       Wilcoxon    errechnet.

    
EMI0009.0047     
  
    Applikation <SEP> Sulfate <SEP> von <SEP> Antibiotikum <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> Dihydrostreptomycinsulfat
<tb>  LDso <SEP> LD6o
<tb>  Intravenöse <SEP> Injektion <SEP> 250 <SEP> (219-285) <SEP> mg/kg <SEP> 240 <SEP> (215-268) <SEP> mg/kg
<tb>  Subkutane <SEP> Injektion <SEP> 2000 <SEP> (1710-2340) <SEP> mg/kg <SEP> 1800 <SEP> (1450=2250) <SEP> mg/kg
<tb>  Intraperitoneale <SEP> Injektion <SEP> <B>1900</B> <SEP> (1500-2390) <SEP> mg/kg <SEP> 1700 <SEP> (1430-2020) <SEP> mg/kg
<tb>  <I>C. <SEP> Antibakterielles <SEP> Spektrum</I>       Das Sulfat des Antibiotikums 23 572 wurde mit  dem     Dihydrostreptomycinsulfat    des Handels darauf  hin verglichen, welche Gewichtsmenge eine völlige    Hemmung der zur Prüfung verwendeten     Mikroorga-          nismen    ergab.  



  Es wurden folgende Resultate erzielt:  
EMI0009.0051     
  
    <I>Antibakterielles <SEP> Spektrum</I>
<tb>  Sulfat <SEP> vom <SEP> Dihydrostreptomycinsulfat
<tb>  Mikroorganismen <SEP> Antibiotikum <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> des <SEP> Handels
<tb>  mcg/cm3 <SEP> mcg/cm3
<tb>  Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 1 <SEP> 1
<tb>  Terajima
<tb>  Bacillus <SEP> subtilis <SEP> (PCI-219) <SEP> 0,5 <SEP> 0,5
<tb>  Salmonella <SEP> typhosa <SEP> 64 <SEP> 64
<tb>  Shigella <SEP> dysenteriae <SEP> 1 <SEP> 1
<tb>  Vibrio <SEP> cholerae <SEP> 8 <SEP> 8
<tb>  Protews <SEP> vulgaris <SEP> 8 <SEP> 8
<tb>  Escherichia <SEP> coli <SEP> 4 <SEP> 4       
EMI0010.0001     
  
    <I>Antibakterielles <SEP> Spektrum</I> <SEP> (Fortsetzung)

  
<tb>  Sulfat <SEP> vom <SEP> Dihydrostreptomycinsulfat
<tb>  Mikroorganismen <SEP> Antibiotikum <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> des <SEP> Handels
<tb>  mcg/cm3 <SEP> mcg/cm3
<tb>  Pseudomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 32 <SEP> 32
<tb>  Aspergillus <SEP> niger <SEP> > <SEP> 100 <SEP> > <SEP> 100
<tb>  Penicillium <SEP> notatum <SEP> > <SEP> 100 <SEP> > <SEP> 100
<tb>  Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP> > <SEP> 100 <SEP> > <SEP> 100
<tb>  Candida <SEP> albicans <SEP> > <SEP> 100 <SEP> > <SEP> 100
<tb>  Mycobacterium <SEP> 607 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb>  Mycobacterium <SEP> avium <SEP> 1,0 <SEP> 1,0       In den folgenden Beispielen wurde die     Wirkung     der Antibiotika mit der      Zylinder-Platten-Methode      bestimmt,

   wobei     Bacillus        subtilis        (PCI    219) als Prä-         fungs-Organismus    verwendet wurde, mit Ausnahme  der Fälle, wo die Prüfungsmethode besonders ver  merkt wurde.    <I>Beispiel 1</I>  
EMI0010.0008     
  
    Glukose <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,0%
<tb>  Fleischextrakt <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,6%
<tb>  Pepton <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>1,0()/o</B>
<tb>  Kochsalz <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,6%
<tb>  Calciumcarbonat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,6'0/0       500 Liter einer     Nährlösung    mit den obigen Kom  ponenten wurden durch Erhitzen in einem Gärgefäss  sterilisiert.

   Ein zu     Streptomyces        humidus    gehörender  Stamm wurde eingeimpft und 96 Stunden lang bei    27-28  C unter Rühren     aerob    kultiviert. Das Kultur  medium     zeigte    folgende antibakterielle Wirkung:

    500     mcg/cm3    gegenüber B.     subtilis.       <I>Beispiel 2</I>  
EMI0010.0016     
  
    Kornmaische <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,01/o
<tb>  Stärke <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,011/o
<tb>  Pepton <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,51/o
<tb>  Kaliumdihydrogenphosphat <SEP> . <SEP> 0,1%
<tb>  Magnesiumsulfat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,05% <SEP> .
<tb>  Calciumcarbonat <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,3%       50     cm3    dieser Nährlösung wurden in     einem     Schüttelgefäss in üblicher Weise     sterilisiert.    Ein zu       Streptomyces        humidus    gehörender Stamm wurde  eingeimpft und 4 Tage lang unter     Schütteln    bei    27   1  C     aerob    kultiviert.

   Die antibakterielle Wirk  samkeit des Kulturmediums erreichte 1200     mcg/cm3     gegenüber B.     subtilis.       <I>Beispiel 3</I>    Stamm H-120, welcher zur     Streptomyces        humi-          dus        gehört,    wurde in verschiedenen Nährlösungen,  die aus Siebabfällen von     Cerealien    bestanden,     aerob     kultiviert. Die     Resultate    werden in der folgenden    Tabelle gezeigt.

   Jede der in den Beispielen 3 bis 8  beschriebenen     Kulturen    wurde mit 50     cm3    des Kul  turmediums in einem Gefäss mit 300     cm3    Fassungs  raum unter Schütteln bei 26-28  C durchgeführt.  
EMI0010.0036     
  
    ' <SEP> Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Medium <SEP> Wirkung <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Dihydrostreptomycin <SEP> Wirkung
<tb>  mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  Stärkebouillon <SEP> 78 <SEP> 120
<tb>  Glucosebouillon <SEP> 225 <SEP> 120       
EMI0011.0001     
  
    (Fortsetzung)

  
<tb>  Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Medium <SEP> Wirksamkeit <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Dihydrostreptomycin <SEP> Wirkung
<tb>  mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  Stärkebouillon <SEP> 211 <SEP> 144
<tb>  + <SEP> 3,0% <SEP> CaC03
<tb>  Glucosebouillon <SEP> 286 <SEP> 120
<tb>  + <SEP> 3 <SEP> % <SEP> <B>CaCO3</B>
<tb>  1. <SEP> 227 <SEP> 120e
<tb>  2. <SEP> 246 <SEP> 96
<tb>  3. <SEP> 329 <SEP> 120
<tb>  4. <SEP> 242 <SEP> 120
<tb>  2. <SEP> + <SEP> Hefeextrakt <SEP> 315 <SEP> 120
<tb>  <B>950/0</B>
<tb>  1. <SEP> Glukose <SEP> 1,0% <SEP> 2. <SEP> Kornmaische <SEP> 3,0% <SEP> 3. <SEP> Glukose <SEP> 2,0% <SEP> 4. <SEP> Stärke <SEP> 0,5%
<tb>  Sojabohnen- <SEP> Stärke <SEP> 3;

  0% <SEP> Fleisch- <SEP> Fleischextrakt <SEP> 0,3 <SEP> %
<tb>  mehl <SEP> 1,00/0 <SEP> Pepton <SEP> 0,50/a <SEP> extrakt <SEP> 0,60/a <SEP> Hefeextrakt <SEP> 0,5%
<tb>  Pepton <SEP> 0,5% <SEP> K2HP04 <SEP> 0,1% <SEP> Pepton <SEP> 1,0% <SEP> Pepton <SEP> 0,50/0
<tb>  NaCl <SEP> <B><I>0,5110</I></B> <SEP> mgS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H@O <SEP> 0,051/o <SEP> NaCl <SEP> <B>0,61V0</B> <SEP> Glukose <SEP> <B>1,011/0</B>
<tb>  CaC0.;

   <SEP> 0,3% <SEP> CaCO3 <SEP> <B>0,31)4</B> <SEP> CaCO<B>3</B> <SEP> 0,6% <SEP> NaCI <SEP> <B>0,3%</B>       <I>Beispiel 4</I>  
EMI0011.0002     
  
    <I>Ausgangsmedium</I>
<tb>  Stärke <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0%
<tb>  K.,HP04 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,10/0
<tb>  M-S04 <SEP> * <SEP> <B>711</B>2<B>0</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,05 <SEP> %
<tb>  CaC03 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,3 <SEP> %
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 7,0       Kornmaische und Sojabohnenmehl wurden als  Stickstoffquelle mit verschiedenen Geschwindigkeiten  zum     wässrigen    Ausgangsmedium zugesetzt, Stamm  H-120 von     Streptomyces        humidus    zugegeben und       aerob    kultiviert.  



  Die Resultate sind in der folgenden Tabelle er  sichtlich:  
EMI0011.0007     
  
    Stickstoffquelle <SEP> Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Wirkung <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Kornmaische <SEP> Sojabohnenmehl <SEP> Dihydrostreptomycin <SEP> Wirkung
<tb>  % <SEP>  o <SEP> mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> 468 <SEP> 120
<tb>  - <SEP> 3,0 <SEP> 288 <SEP> 144
<tb>  3,0 <SEP> 2,0 <SEP> 499 <SEP> 144
<tb>  1,5 <SEP> 1,0 <SEP> 417 <SEP> 120
<tb>  3,0 <SEP> 0,5 <SEP> 372 <SEP> 144
<tb>  3,0 <SEP> 1,0* <SEP> 968 <SEP> 144
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> wurde <SEP> durch <SEP> Erhitzen <SEP> auf <SEP> 100o <SEP> 1 <SEP> Stunde <SEP> lang <SEP> mit <SEP> dem <SEP> zehnfachen <SEP> Volumen <SEP> an
<tb>  5 ,öiger <SEP> Salzsäure <SEP> hydrolysiert.

         <I>Beispiel 5</I>  
EMI0011.0008     
  
    <I>Ausgangsmedium</I>
<tb>  Stärke <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0%
<tb>  K@HP04 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,10/0
<tb>  MgS04 <SEP> ' <SEP> 7 <SEP> H20 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0511/o
<tb>  CaCO3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,3%
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,0       Stamm H-120 von     Streptomyces        humidus    wurde  auf verschiedenen.

       wässrigen    Medien, welche ausser  dem Ausgangsmedium als wesentliche     Stickstoff-          quellen    Kornmaische,     Sojabohnenmehl    sowie andere  organische und anorganische Stickstoffquellen be  sassen,     aerob    kultiviert. In einigen Fällen wurde Soja  bohnenmehl weggelassen.

   Die Resultate werden in  der folgenden Tabelle gezeigt:    
EMI0012.0001     
  
    Stickstoffquelle <SEP> Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis
<tb>  Wirkung <SEP> von <SEP> zum <SEP> Erreichen
<tb>  Kornmaische <SEP> Sojabohnenmehl <SEP> Andere <SEP> Dihydrostreptomycin <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  (HCl-Hydrolysat) <SEP> Wirkung
<tb>  Mycel <SEP> von <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> (feucht) <SEP> mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0%, <SEP> 660 <SEP> 144
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> NH4N03 <SEP> 0,10/0 <SEP> 326 <SEP> 120
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> CO(NH2)2 <SEP> 0,10/0 <SEP> 55 <SEP> 96
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> CO(NH2)2 <SEP> 0,1% <SEP> 60 <SEP> 96
<tb>  Specköl <SEP> <B>1,01/0</B>
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> (NHIHP04 <SEP> 0,10/0 <SEP> 411 <SEP> 120
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> KN03 <SEP> 0,10/0 <SEP> 600 <SEP> 96
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> NH4C<B>1</B> <SEP> 0,

  10/0 <SEP> 327 <SEP> 120
<tb>  3,0 <SEP> 1,0 <SEP> <B>(NH4)2S04</B> <SEP> 0,10/0 <SEP> 396 <SEP> 144
<tb>  3,0 <SEP> - <SEP> Kasein <SEP> <B>1,00/0</B> <SEP> 500 <SEP> 120
<tb>  3,0 <SEP> - <SEP> Kasein:-'-- <SEP> 1,0 <SEP> 0/0 <SEP> 1000 <SEP> 144
<tb>  1,0 <SEP> 1,0 <SEP> Reiskleie <SEP> 2,00/a <SEP> 30 <SEP> 168
<tb>  -  <SEP> Kasein <SEP> wurde <SEP> 1 <SEP> Stunde <SEP> lang <SEP> bei <SEP> 100a <SEP> C <SEP> mit <SEP> dem <SEP> ungefähr <SEP> zehnfachen <SEP> Volumen <SEP> an <SEP> <B>5111"</B> <SEP> HCl <SEP> hydrolysiert.

         <I>Beispiel 6</I>  
EMI0012.0002     
  
    <I>Ausgangsmedium</I>
<tb>  Kornmaische <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0%
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> (HCl-Hydrolysat) <SEP> . <SEP> 1,0%
<tb>  K2HP04 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,10/0
<tb>  MgS04 <SEP> * <SEP> 7H20 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0;05 <SEP> %
<tb>  <B>CaCO3</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,3%
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,0       Stamm Q-97     von:

          Streptomyces        humidus    wurde  auf dem     wässrigen    Ausgangsmedium, in welchem die       Kohlenstoffquelle    verschiedentlich geändert wurde,         aerob    kultiviert.

   Die Ergebnisse werden in der folgen  den Tabelle gezeigt:  
EMI0012.0009     
  
    Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Kohlenstoffquelle <SEP> Wirksamkeit <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Dihydrostreptomycin <SEP> Wirksamkeit
<tb>  mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  Dextrin <SEP> 3,0% <SEP> 1127 <SEP> 120
<tb>  Stärke <SEP> 1,00/<B>0</B> <SEP> 600 <SEP> 120
<tb>  Stärke <SEP> 3,0% <SEP> 844 <SEP> 120
<tb>  Glukose <SEP> 1,00/0, <SEP> 592 <SEP> 120
<tb>  Glukose <SEP> <B>3,0%,</B> <SEP> 440 <SEP> 120
<tb>  Glycerin <SEP> <B>3,0%.</B> <SEP> 1050 <SEP> 144
<tb>  Lactose <SEP> 3,0% <SEP> 90 <SEP> 96
<tb>  Mannose <SEP> 3,00/0 <SEP> 1368 <SEP> 144
<tb>  Maltose <SEP> 3,0%.

   <SEP> 90 <SEP> 120
<tb>  Galactose <SEP> 3,0% <SEP> 1870 <SEP> 144
<tb>  Fructose <SEP> <B>3,0(1/@</B> <SEP> 1390 <SEP> 144
<tb>  Saccharose <SEP> 3,0 <SEP>  /0 <SEP> 63 <SEP> 144         <I>Beispiel 7</I>    Stamm Q-97 von     Streptomyces        humidus        wurde     auf verschiedenen     wässrigen    Medien,     in    welchen  Kornmaische     und    Sojabohnenmehle die Stickstoff  quellen waren und     Dextrin    die     Kohlenstoffquelle       war,     aerob    kultiviert. Es wurde aber die Zusammen  setzung der anorganischen Salze verschiedentlich  geändert.

   Die Resultate werden in der folgenden Ta  belle gezeigt:  
EMI0013.0010     
  
    <I>Ausgangsmedium</I>
<tb>  Dextrin <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0%
<tb>  Kornmaische <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,011/o
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> (HCl-Hydrolysat) <SEP> . <SEP> 1;

  00/0
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,0     
EMI0013.0011     
  
    Anorganische <SEP> Salze <SEP> Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis
<tb>  Wirksamkeit <SEP> von <SEP> zum <SEP> Erreichen
<tb>  K <SEP> IHPO,4 <SEP> <U>M9S04.7H20 <SEP> CaC03</U> <SEP> Dihydrostreptomycin <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Wirksamkeit
<tb>  Andere <SEP> mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  - <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 717 <SEP> 120
<tb>  0,1 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 675 <SEP> 120
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,6 <SEP> - <SEP> 1230 <SEP> 144
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> -'@ <SEP> 700 <SEP> 144
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> 1260 <SEP> 120
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> ZnS04 <SEP> ' <SEP> 7H20 <SEP> 0,0010/0 <SEP> 639 <SEP> 144
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> MnS04 <SEP> * <SEP> 7H20 <SEP> 0,

  002% <SEP> 555 <SEP> 144
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> FeS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H20 <SEP> 0,0021/o <SEP> 1165 <SEP> 120
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> Na.s04 <SEP> 0,10/<B>0</B> <SEP> 1099 <SEP> 144
<tb>  (wasserfrei)
<tb>  0,1 <SEP> 0,05 <SEP> 0,3 <SEP> CuS04 <SEP> ' <SEP> 5 <SEP> H20 <SEP> 0,0020/0 <SEP> <B>1038</B> <SEP> 120
<tb>  Neutralisation <SEP> des <SEP> Hydrolysates <SEP> von <SEP> Sojabohnenmehl <SEP> und <SEP> Einstellung <SEP> des <SEP> pH <SEP> wurde <SEP> mit <SEP> Kaliumhydroxyd <SEP> durchgeführt.

         <I>Beispiel 8</I>  
EMI0013.0012     
  
    <I>Medium</I>
<tb>  Dextrin <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0 <SEP> %
<tb>  Kornmaische <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0%
<tb>  HCl-Hydrolysate <SEP> des <SEP> Sojabohnen  mehls <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,0%
<tb>  K2HP04 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,10I0
<tb>  MgS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H20 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0511/o
<tb>  CaCO3 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,3711/9</B>
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 7,0       Die durch Behandlung des     Streptomyces        humidus     auf verschiedene Weise erhaltenen Mutanten wurden    im obigen Medium     nerob    kultiviert. Die Ergebnisse  werden in der     folgenden        Tabelle    gezeigt:

    
EMI0013.0018     
  
    Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Stämme <SEP> Wirksamkeit <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Dihydrostreptomycin <SEP> Wirksamkeit
<tb>  meg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  23 <SEP> 572 <SEP> (Original) <SEP> 660 <SEP> 144
<tb>  B <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 460 <SEP> 144
<tb>  A <SEP> - <SEP> 113 <SEP> 846 <SEP> 120       
EMI0014.0001     
  
    (Fortsetzung)

  
<tb>  Maximale <SEP> Zeit <SEP> bis <SEP> zum
<tb>  Stämme <SEP> Wirkung <SEP> von <SEP> Erreichen <SEP> der <SEP> maximalen
<tb>  Dihydrostreptomycin <SEP> Wirksamkeit
<tb>  mcg/cm3 <SEP> Stunden
<tb>  C <SEP> - <SEP> 46 <SEP> 792 <SEP> 120
<tb>  E <SEP> - <SEP> 96 <SEP> 433 <SEP> 144
<tb>  H <SEP> - <SEP> 106 <SEP> 1220 <SEP> 144
<tb>  K <SEP> - <SEP> 34 <SEP> 1248 <SEP> 144
<tb>  UD- <SEP> 1 <SEP> 1308 <SEP> 144
<tb>  Q <SEP> - <SEP> 97 <SEP> 1296 <SEP> 144
<tb>  VD <SEP> 886 <SEP> 144
<tb>  N <SEP> 931 <SEP> 144
<tb>  Tu <SEP> 574 <SEP> 120
<tb>  <B>VP</B> <SEP> 976 <SEP> 120
<tb>  Vu <SEP> 1235 <SEP> 144
<tb>  L <SEP> 840 <SEP> 120
<tb>  Y <SEP> 966 <SEP> 120
<tb>  G <SEP> 374 <SEP> 120
<tb>  Q <SEP> 1085 <SEP> 120       <I>Beispiel 9</I>  
EMI0014.0002     
  
    <I>Medium</I>
<tb>  Glukose <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,0()/o
<tb>  Fleischextrakt <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,6%
<tb>  Pepton <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,0%
<tb>  NaCl <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,6-/,</B>
<tb>  CaC0, <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,611/0</B>
<tb>  pH <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7,0       Ein zu     Streptomyces        humidus    gehörender Stamm  wurde 96 Stunden lang     submers.    und     aerob    in einem  Tankkultiviert.

   Zu 700 Liter des,     Filtrates    des Kultur  mediums     [pH:    8,5, Wirksamkeit: 35     E/cm3    (Ver  dünnungseinheit) gegen E.     coli]    wurden 7 kg (10/0)  aktive Kohle zugesetzt und die Mischung 30 Mi  nuten lang     gerührt,    um die aktive Verbindung zu       adsorbieren.    Die aktive Kohle wurde mit der     10fachen     Menge ihres Volumens an     methanolischem    Chlor  wasserstoff 30 Minuten lang bei einem     pH    von 2,0       eluiert.    Es wurden so 140 Liter     Eluat    mit einer  Wirksamkeit von 100     E/cm3    gewonnen.

   Die     Eluierung     wurde noch einmal' wiederholt, wobei 70 Liter     Eluat     von einer     Wirksamkeit    von 35     E/cm3    gewonnen wur  den. Die vereinigten     Eluate    wurden mit n     NaOH     bis zu einem     pH    von 6,5 fast neutral gestellt und  im Vakuum bei niederer Temperatur bis auf etwa  300     cm3    eingeengt. Während dieser Arbeitsweise  wurde das abgeschiedene     Natriumchlorid        entfernt    und  dann 3 Liter     wasserfreies    Aceton zur konzentrierten         Lösung    zugesetzt.

   Die niedergeschlagene aktive Ver  bindung wurde im Vakuum getrocknet und ergab       ein    weisses Pulver. Die Ausbeute betrug 147 g oder       6011/o    mit einer Wirksamkeit von 100     E/mg.    Das  erzielte Produkt ist gegenüber .der     Maltolreaktion     negativ, gegenüber der     Sakaguchireaktion    aber  positiv.  



  <I>Beispiel 10</I>       Reinigung    durch     Ionenaustauscher     a) 500 Liter des     Kulturfiltrates        [pH    7,7, Wirk  samkeit: 350     E/cm3    (Verdünnungseinheit)     gegenüber     E.     Coli],    das wie in     Beispiel    9 erhalten wurde, wurden  durch einen Turm, der mit 30 Liter      Amberlite          IRC-50         (H-Typ,    eingetragene Marke) gefüllt war,  mit einer Geschwindigkeit von 1,8 Liter pro Minute  laufen gelassen.

   Die Wirksamkeit des     Effluens    war  gegenüber E.     coli    geringer als 10     E/cm3.    Das Harz  wurde mit Wasser gewaschen, mit 0,5 n     HCl        eluiert     und 36 Liter des gefärbten     Eluates    mit einer Wirk  samkeit von 3500     E/cms    gegenüber E.     coli    gesam-           melt.    Das     Eluat    wurde mit n     NaOH    auf ein     pH    von  6,5 eingestellt und bei niederen Temperaturen unter  gelegentlicher Entfernung des abgeschiedenen Na  triumchlorides auf 1 Liter eingeengt.

   Die     Wirksam-          keit        war        160000        E/cm3,        die        Ausbeute        betrug        91,5        %-.     



  b) Zu 748 Liter des nach Beispiel 9 erhaltenen  Filtrates der Züchtung (Gehalt an     Dihydrostrepto-          mycin    ungefähr 2,200     meg/cm3)    wurden 4,1 kg     Oxal-          säure    zugesetzt und der erhaltene Niederschlag durch  einen     De-Laval-Separator    abgeschieden. Das     pH    wurde  mit einer     Natriumhydroxydlösung    auf ungefähr 7,0 ein  gestellt und der dabei erhaltene Niederschlag wurde  ebenfalls abgetrennt.

   Die Lösung wurde durch einen  Turm, der mit 6,3 Liter      Amberlite        IRC-50     (Na-Typ)  gefüllt war, mit einer Geschwindigkeit von 40 Liter/  Stunde durchgelassen, worauf das     Effluens    nur     eine     Wirksamkeit von 12-6     meg/cm3    zeigte. Das Herz  wurde mit Wasser gewaschen und in aktive Verbin  dung     eluiert,    indem man 4      /oige    Salzsäure mit einer  Geschwindigkeit von 3 Liter/Stunde     durchschickte.     



  20 Liter des so erhaltenen     Eluates    wurden durch  Zusatz von      Amberlite         IR-45     (OH-Typ) oder        Amberlite        IRA-400     (OH-Typ) neutralisiert und auf  2,5 Liter unter vermindertem Druck bei niedriger  Temperatur eingeengt. Die Wirksamkeit     betrug     <B>368000</B>     meg/cm3.     



  <I>Beispiel 11</I>  Extraktion mit einem organischen     Lösungsmittel     zu 1 Liter des nach Beispiel<B>10'</B> b) erhaltenen  Filtrates der Züchtung mit einer Wirksamkeit von  1001     meg/em3    gegenüber B.     subtilis    wurden 400     cm3          n-Butylalkohol    oder     Isoamylalkohol,    welcher 3     1/o          Laurinsäure    enthielt, zugesetzt, die wässerige Schicht  wurde auf ein     pH    von 7,5 eingestellt und die Mi  schung 20 Minuten lang geschüttelt.

   Nach Abtren  nung der     Butylal:kohol-    oder der     Isoamylalkohol-          Schicht    wurde die gleiche Extraktion noch einmal  vorgenommen. Die vereinigten     Butylalkohol-    oder       Isoamylalkohol-Lösungen    wurden mit verdünnter  Schwefelsäure in Wasser derartig geschüttelt, dass  die resultierende     wässrige    Schicht 120     cm3    betrug  und deren     pH    2,0 war. Nach Wiederholung der glei  chen Extraktion wurden die     vereinigten    Extrakte mit  Äther geschüttelt, um die darin enthaltene     Laurin-          säure    zu entfernen.

   Die Wirksamkeit der so erhaltenen  Lösung von 25     cm3    war gegenüber B.     subtilis          2891        mcg/cm3,        die        Ausbeute        betrug        72,5        %.       <I>Beispiel 12</I>       Chromatographie    auf aktiver Kohle. 1 Liter einer  nach Beispiel 10     cz)    erhaltenen Lösung mit einer  Wirksamkeit von 160000     E/cm3        (Verdünnungsem-          heften)    gegen E.

       coli    wurde mit n     HCl    auf     ein.        pH     von 3,5 eingestellt und durch einen 8 cm breiten und  50 cm hohen Turm geschickt, der mit 50<B>0</B> g aktiver,  mit Wasser vom     pH    3,5 imprägnierter Kohle beschickt  war. Das     Effluens    wurde in Teile von 300,     cm3    geteilt.  Der Turm wurde mit destilliertem Wasser behandelt,  das mit Salzsäure auf ein     pH    von 3,5 eingestellt war.    Die Fraktionen 1-11 enthielten     Natriumchlorid    und  Verunreinigungen, während die anderen die aktive  Verbindung enthielten, wie unten gezeigt wird.  



  Die Fraktionen 13-21 wurden vereinigt, durch  Zusatz von      Amberlite        IRA-400     (OH-Typ) auf     ein          pH    von 6,5 eingestellt und unter     vermindertem    Druck  bei niederer Temperatur :eingeengt. Zu der konzen  trierten Lösung wurde die zehnfache Menge     ihres     Volumens wasserfreien Acetons zugesetzt, der ent  standene Niederschlag durch Dekantieren von der  Flüssigkeit getrennt und getrocknet. Es wurden 101 g  des     Hydrochlorides    als eine farblose amorphe Sub  stanz gewonnen.

   Dies entspricht 783,3     mcg/mg    an       Dihydrostreptomycin.    Zu     einer    Lösung von 10 g  dieses Produktes in 50     cm3    Wasser wurde     :eine    Lö  sung von 6 g     M9S04.        7H20    in 7     cm3    Wasser gege  ben. Die Mischung wurde mit     verdünnter    Schwefel  säure auf ein     pH    von 6,0 gestellt, filtriert, tropfen  weise unter Rühren mit Methanol versetzt, bis sich  die Lösung trübte, und die Temperatur der Mischung  bei 50-55  C gehalten.

   Zur trüben Lösung wurden  einige     Kristalle    von     Dihydrostreptomycinsulfat    gege  ben und die Lösung bei 50-55  C stehengelassen,  worauf die Lösung     in    kurzer Zeit (etwa 5 Minuten)  Kristalle abschied und     gleichzeitig    klar wurde. Es  wurde weiterhin Methanol     zugesetzt,    bis die Lösung  wieder schwach trübe wurde, und die Mischung wie  oben stehengelassen. Das Verfahren wurde     in,    dieser  Weise fortgesetzt, bis die Menge des Methanols  100     cm3    erreichte und die Lösung klar wurde.

   Dann  wurde die Temperatur der Lösung auf Raumtempe  ratur herabgesetzt, die     Kristalle        abfiltriert    und diese  5 Minuten lang in 50     %igem    Methanol gerührt. Die       Kristalle    wurden     abfiltriert,    mit Methanol gewaschen  und bei 50  C unter     vermindertem    Druck getrocknet.

    Die Ausbeute betrug 8,9 g (738     mcg/mg    als     Dihydro-          streptomycin).    Mehrere     Umkristallisationen    .erhöhten  die Wirksamkeit auf ungefähr 780     mcg/mg    als     Di-          hydrostreptomycin.    Es wurde bei dem obigen     Prozess     gefunden, dass     M9S04    :die Wirkung besitzt, im Mate  rial befindliche, dem Histamin ähnliche Substanzen  zu zerstören.  



  <I>Beispiel 13</I>  5     cm3    des in Beispiel 10 b) erhaltenen Konzen  trates der aktiven Verbindung (Wirksamkeit 368000       mcg/cm3)    wurden mit Wasser bis .auf 50     cm3    ver  dünnt und     eine    warme gesättigte Lösung von       Methylorange    zugesetzt, bis kein Niederschlag mehr  gebildet wurde. Nach Kühlen wurde :der Niederschlag       abfiltriert    und wiederholt aus     wässrigem    Methanol       umkristallisiert,    worauf 2,1 g des     Helianthates    der  aktiven Verbindung gewonnen wurden.

   Eine Suspen  sion des     Helianthates    in einer kleinen Menge Wasser  wurde mit verdünnter Schwefelsäure auf ein     pH    von  2,0     :eingestellt,    worauf sich die aktive     Verbindung     unter Bildung des Sulfates löste. Die Lösung wurde  filtriert, um das ausgeschiedene     Methylorange    zu ent  fernen, und mit     einer        kleinen    Menge     Aktivkohle    be  handelt. Zu der :erhaltenen farblosen Lösung wurde  das Zehnfache ihres Volumens an wasserfreiem      Aceton zugesetzt, worauf sich 0,6 g des Sulfates der  aktiven Verbindung abschieden.



      Method for producing dihydrostreptomycin Dihydrostreptomycin is a substance useful for medical treatment because it has a strong and broad antibacterial spectrum like streptomycin and is less toxic and more stable than the latter.

   It is known that dihydrostreptomycin, which is similar to streptomycin in its antibacterial properties, has the advantage over the latter that it is less toxic to the nervous system. Up to now, dihydrostreptomycin has been obtained by hydrogenating the formyl radical of streptomycin and has been marketed as a sulfate or hydrochloride. These salts are colorless or white crystalline or powdery substances.

   They are odorless or almost odorless, taste slightly bitter, and their aqueous solutions are levorotatory; an aqueous solution of the sulfate crystals shows a rotation of [a] 25 = -88 (c = 1). It is known that dihydrostreptomycin has a broad antibacterial spectrum against gram-positive, gramne: gative and acid-fast bacteria.



  Up to now, dihydrostreptomycin has been produced by reducing the S. treptomycin isolated from the culture medium of Streptomyces griseus (see US Pat. No. 2498574). This method requires very pure streptomycin, otherwise a considerable loss in the reduction is inevitable.



  No report has yet been published on the direct production of dihydrostreptomycin by culturing dihyd @ rostreptomycin-producing microorganisms.



  It has now been found that dihydrostreptomycin is obtained in a simple manner while improving the yield and lowering the production costs if a strain of a dihydrostreptomycin-producing microorganism of the genus Streptomyces is cultivated aerobically in an aqueous nutrient medium.



  The dihydrostreptomycin produced in this way can be isolated from the culture medium.



  Any strain of any type belonging to the streptomycetes which provides dihydrostreptomycin can be used. So z. B. a new species called Streptomyces. humidus nov. sp. No. <B> 23572 </B> can be used for this purpose. This species has the characteristic properties listed in the table below.

   (The color names marked with Rdg refer to Ridgways Color Standards and Nomenclature).
EMI0002.0001
  
    <I> Streptomyces <SEP> humidus <SEP> strain <SEP> 23 <SEP> 572 </I>
<tb> culture properties
<tb> medium <SEP> soluble <SEP> remarks
<tb> growth <SEP> air mycelium <SEP> and <SEP> spores <SEP> pigment
<tb> Czapek agar <SEP> colorless <SEP> white <SEP> none <SEP> Plenty of <SEP> with <SEP> small <SEP> moist
<tb> glucose-asparagine- <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> smoke gray <SEP> none <SEP> black <SEP> spots <SEP> mixed up,
<tb> Agar <SEP> (Rdg <SEP> XLVI)

   <SEP> 21 "-d <SEP> which <SEP> <SEP> gradually <SEP> over
<tb> or <SEP> wine red- <SEP> the <SEP> whole <SEP> surface <SEP> spread reddish yellow <SEP> th. <SEP> back <SEP> creamy reddish (Rd'g <SEP> XL, <SEP> 17 "'- d) <SEP> yellow <SEP> (Rdg <SEP> XXX <SEP> 19" -d) <SEP> or
<tb> yellowish-red-yellow <SEP> (Rd, - <SEP> XXX,
<tb> 19 "-b) <SEP> later <SEP> chamois-leather yellow <SEP> becoming <SEP> (Rd- <SEP> XXX
<tb> 19 "-b).
<tb> Starch agar <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> pale <SEP> none <SEP> reverse side <SEP> creamy reddish yellow
<tb> Smoke gray <SEP> (Rdg <SEP> XXX <SEP> 19 "-b).
<tb> (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21 "" - f) <SEP> Weak <SEP> hydrolysis.
<tb> Calcium Maiat Agar <SEP> colorless, <SEP> poor, <SEP> white <SEP> none
<tb> later <SEP> red-yellow <SEP> yellow <SEP> becoming
<tb> (Rdg <SEP> IV <SEP> 19-d)

  
<tb> glycerine nitrate <SEP> agar <SEP> colorless <SEP> poor, <SEP> white <SEP> none
<tb> Dextrose Nitrate Agar <SEP> colorless <SEP> poor, <SEP> white <SEP> none
<tb> Bouillon Agar <SEP> colorless <SEP> none <SEP> none
<tb> Gelatine <SEP> colorless <SEP> none <SEP> none <SEP> moderate <SEP> liquefaction.
<tb> Potatoes <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> smoke gray <SEP> none <SEP> damp <SEP> black <SEP> spots
<tb> (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21 <B> 1 "</B> -d) <SEP> observed.
<tb> Carrots <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> smoke gray <SEP> none
<tb> (Rd, - <SEP> XLVI, <SEP> 21 <B> 1 "</B> -d)
<tb> Yeast extract agar <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> light <SEP> none <SEP> partially <SEP> moist <SEP> becoming.
<tb> Yellowish gray
<tb> (Rd <B> g </B> <SEP> XLVI, <SEP> 17 "" - b)

  
<tb> Whole <SEP> egg <SEP> colorless <SEP> white <SEP> none <SEP> weak <SEP> peptonization.
<tb> milk <SEP> colorless <SEP> white <SEP> none
<tb> Glycerin-Asparaginat- <SEP> colorless <SEP> white <SEP> to <SEP> smoke gray <SEP> none
<tb> Agar <SEP> (Rdg <SEP> XLVI, <SEP> 21 "" - d)
<tb> Peptone Nitrate Broth <SEP> colorless <SEP> Nitrate reduction.
<tb> The <SEP> aerial mycelium <SEP> of this <SEP> strain <SEP> shows <SEP> spirals <SEP> of <SEP> 0.8-12 <SEP>, u, <SEP> and <SEP> oval <SEP> Conidia <SEP> from <SEP> 1-1,5 <SEP> 1u <SEP> X <SEP> 1,5-2p ..

         The carbon consumption, measured by the Pridham method, is as follows:
EMI0002.0004
  
    d (+) - Xylose <SEP> ++ <SEP> d (+) - Raffinose <SEP> - <SEP> Salicin <SEP> ++
<tb> 1 (+) - Arabinose <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> Inulin <SEP> - <SEP> Na-acetate <SEP> 1 (+)

  -Rhamnose <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> d-mannitol <SEP> + <SEP> + <SEP> + <SEP> sodium citrate <SEP>
<tb> d-fructose <SEP> +++ <SEP> d-sorbitol <SEP> - <SEP> Na-succinate <SEP> +
<tb> d-galactose <SEP> +++ <SEP> dulcit <SEP> sucrose <SEP> - <SEP> dl-inositol <SEP> - <SEP> control <SEP> maltose <SEP> + <SEP> + <SEP> +
<tb> lactose <SEP> ++
<tb> - <SEP> = <SEP> no <SEP> growth <SEP> +++ <SEP> = <SEP> good <SEP> growth <SEP> ++ <SEP> = <SEP> acceptable <SEP> growth
<tb> + <SEP> = <SEP> little <SEP> growth <SEP> <SEP> = <SEP> questionable <SEP> growth The new species characterized with the above-mentioned properties was discovered by Nakazawa and Shibata Streptomyces humidus nov. <RTI

   ID = "0003.0006"> sp. called. In the following table, a comparison of this species with Streptomyces hygroscopicus, which is similar in characteristics to the aforementioned species, is made:

    
EMI0003.0010
  
    Medium <SEP> Str. <SEP> humidus <SEP> Str. <SEP> hygroscopicus
<tb> nutrient agar <SEP> colorless <SEP> growth <SEP> cream <SEP> colored, <SEP> later <SEP> yellowish
<tb> with <SEP> yellowish <SEP> brown <SEP> back
<tb> glucose-asparagine <SEP> back side <SEP> cream-red-yellow <SEP> or <SEP> yellowish- <SEP> growth <SEP> cream <SEP> colored <SEP> to <SEP> straw-yellow,
<tb> red-yellow, <SEP> later <SEP> chamois-leather-colored <SEP> becomes <SEP> later <SEP> weak <SEP> chrome-yellow <SEP> to, <SEP> brownish dend, <SEP> aerial mycelium <SEP> white <SEP> to <SEP> smoke gray <SEP> or <SEP> orange, <SEP> aerial mycelium <SEP> white <SEP> to <SEP> light yellowish wine yellow- <SEP> reddish-yellow <SEP> gray
<tb> potato <SEP> growth <SEP> colorless <SEP> aerial mycelium <SEP> white <SEP> growth <SEP> cream <SEP> colored,

   <SEP> later <SEP> yellowish
<tb> to <SEP> smoke gray <SEP> gray <SEP> to <SEP>; slightly <SEP> brownish. <SEP> No <SEP> air mycelium <SEP> or <SEP> trace <SEP> of <SEP> white Streptomyces hygroscopicus produces hygroscopin [see J. Agr. Chem. Soc. (Japan) 28, 296 (1954) and Antibiotics und Chemotherapie 3, 1268 1953)], carbomycin [see Antibiotics and Chemotherapie 3, 899 (1953)], fear mycin [see J.

       Antibiotics, Japan 7, 113 (1954)] and hygromycin [see Antibiotics and Chemotherapy 3, <B> 1 </B> 268 (<B> 1 </B> 953)].



       Streptomyces humidus, on the other hand, produces dihydro-streptomycin.



  The strain belonging to Streptomyces humidus mentioned above is hygroscopic, but some strains belonging to the same species do not have this property. Likewise, some do not form aerial mycelium and others produce pigment.



       Dihydrostreptomycin-producing strains of other species can also be used for the same purpose if their properties are Streptomyces humidus nov. sp. are not very similar.



  As is observed in microorganisms, especially in Streptorayceten, their behavior changes slightly spontaneously in the culture medium or they are artificially changed. This is why the identification of a species is so difficult that any mere description of the properties of a species has no definite meaning for the identification of that species. Mutants of dihydrostreptomycin-producing species, such as those described e.g. B. by treatment with X-rays, ultraviolet rays and Che mikalien are used.



  Characteristic properties of some mutants produced from Streptomyces humidus by the usual mutation agents, such as ultraviolet radiation, with the separation of individual spores, are shown in the following table:

    
EMI0003.0050
  
    <I> Mutants <SEP> of <SEP> Streptomyces <SEP> humidus <SEP> nov. <SEP> sp. <SEP> No. <SEP> 23 <SEP> 572 </I>
<tb> Medium <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> G <SEP> I <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> Y <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> W
<tb> glucose asparagine agar <SEP> tea green <SEP> light orange yellow <SEP> white
<tb> Starch agar <SEP> white <SEP> light orange yellow <SEP> white
<tb> Dextrose Nitrate <SEP> Agar <SEP> white <SEP> cream-colored <SEP> white
<tb> Potato <SEP> tea green <SEP> capuchin-reddish yellow
<tb> later <SEP> orange-yellow
<tb> Glycerine asparaginate agar <SEP> white <SEP> light <SEP> orange yellow <SEP> white Most of the strains producing dihydrostreptomycin do not resemble Streptomyces griseus in their properties and are both against

      Dihydro-streptomycin and streptomycin resistant. In contrast to the antibiotics obtained by reducing streptomycin, the antibiotics obtained by cultivating dihydrostreptomycin generating microorganisms are generally negative for the maltol reaction. The maltol reaction is a color reaction of streptomycin with phenol reagent,

      which is generated by hydrolysis of streptomycin by means of alkali [Schenk et al., J. Amer. Chem. Soc. 67, 2277 (1945), Boxer, J. Biol. Chem. 169, 153 (1947), Eiseman et al., Anal. Chem. 21, 1507 (1949)]. These properties can advantageously be used to separate different strains. It can e.g.

   B. the desired strains can be selectively separated by the dilution method or by cultivation in a medium containing dihydrostreptomycin.



  As a carbon source, for. B. starch, lactose, sucrose, dextrin, glycerine and maltose are needed. As a nitrogen source, organic or inorganic nitrogen-containing substances can be used, such as. B. Soybean flour, meat extract, peptones, peanut powder; Casein, amino acids, yeast, bran, corn mash, cottonseed powder, nitrates, urea or ammonium compounds.

   Small amounts of inorganic salts and growth-promoting substances can also be added to the nutrient solution. Other suitable sources of growth are mycelia of a strain belonging to Penicillium or e.g. B. its culture medium. Any nutrient medium suitable for the cultivation of Streptomyces griseus serves the same purpose. A suitable parent substance can be added if necessary.



  The culture medium can be solid or liquid; submerged and aerobic cultivation is most advantageous for industrial purposes.



  When Streptomyces humidus is used as the dihydro-streptomycin-producing microorganism and the cultivation is carried out under submerged aerobic conditions, it can preferably be carried out at a temperature of about 24 to 30 ° C. for a period of 3 to 8 days. But the temperature and the time period must be adapted to the other culture conditions. When using other dihydrostreptomycin-producing microorganisms, the most suitable conditions for their cultivation are selected in each case.



  The dihydrostreptomycin produced in this way can be isolated in optimum purity from a nutrient medium containing dihydrostreptomycin with the aid of various physical or chemical methods. A high degree of purity for the intended use is achieved here.



  To isolate the dihydrostreptomycin from the nutrient medium and separate from the impurities, you can z. For example, use can be made of the differences between dihydrostreptomycin or its salts and the impurities in terms of adsorbability, solubility, the distribution coefficient between two solvents and the strength with which ions are bound.

    In the case of cultivation in liquid medium, the antibiotic can be concentrated in the culture medium up to a concentration of several thousand micrograms per em3; however, the dihydrostreptomycin can be isolated from a solution containing only 10 μ / cm 3.



  In addition to dihydrostreptomycin, the substance obtained raw from the culture medium naturally contains various impurities such as carbohydrates, protein substances, salts, animal and vegetable substances, mycelia from microorganisms and their conversion products. Each of these impurities contains z. B. the following substances: Carbohydrates: starch, sugar, water-soluble carbohydrate.



  Protein substances: amino acids, casein, meat extract, protein, peptones.



  Animal and vegetable substances: protein substances, fats, fatty acids, lipoids, cellulose. Salts: ammonium salts and amines, salts of alkali metals, of calcium, magnesium, iron, manganese, copper, zinc. Transformation products of microorganisms: enzymes, protein substances, sugars, polyhydric alcohols, fatty acids.



  In addition to these substances, compounds such as urea can be obtained by synthesis.



  The composition of the impurities is very complex, but this varies in quality and quantity depending on the extent and type of raw materials used. The nutrient medium can also contain other impurities such as pH regulators, precipitants, adsorbents.



  The dihydrostreptomycin can be separated from the mixture from the impurities mentioned in various ways.



  One of these agents makes use of the difference between dihydrostreptomycin and the impurities in terms of solubility. In the case of liquid culture, a dihydrostreptomycin solution is obtained by filtering the fermentation mixture because it is preferably in the liquid part. But a smaller proportion of the active compound is found in the solid components and can be collected from it by extraction with hot water.

   In this case, impurities in the protein series can be eliminated by adjusting the pH to the isoelectric point of the protein or by adding substances which precipitate the impurities before, after or with the simultaneous removal of the mycelium. If the pH of the fermentation mixture is high, the addition of an acidic substance is appropriate to make the protein easier to precipitate. If the concentration of dihydrostreptomycin in the solution is sufficiently high, the antibiotic can be precipitated by simply adding a suitable precipitant.



       If the concentration of the dihydrostreptomycin is not sufficient, part of the solvent will be evaporated. As a precipitant z. B. phosphotungstic acid, alkyl or aralkylsulfonic acids, acidic azo compounds and polyhalophenol compounds are used. All of these form salts with dihydrostreptomycin.

   Some other compounds can be used and most of them are acidic compounds with carboxyl groups. In some cases the salts of dihydrostreptomycin so formed can be double or complex salts. Also, as will be described later, ion exchangers can be used as a kind of precipitant. In order to accelerate the precipitation of the active substance or the impurities, one can also salt out, if necessary.



  If solid cultures are used, the solid material is extracted with water, an aqueous solvent or another suitable solvent to obtain a solution of dihydro-streptomycin. If the fermentation mixture has previously been converted into a solid substance, this can be worked up as described above; in this case, however, the extraction is carried out at a suitable pH.



  Another means for separating the dihydrostreptomycin consists in making use of the difference between the antibiotic active compound and the impurities in terms of adsorbability. Dihydro- streptomycin is z in the culture filtrate. B. adsorbed by adding a suitable adsorbent. If necessary, use can be made of adsorption chromatography. As an adsorbent z. B.

   Activated charcoal, alum earth and silica gel are used. When the adsorbent is removed, most of the impurities remain in the liquid part. The adsorbent is then eluted with a suitable solvent, the non-elutable impurities remaining in the adsorbent. The elution is generally carried out with an acidic solvent. Chromatography results in a more precise separation, but this method requires more complicated procedures.



  Differences between the antibiotic active compound and the impurities in terms of the partition coefficient between two solvents can also be used for the separation. As the solvent, water or an aqueous solvent and an organic solvent immiscible with the latter can be used. In this case the active compound tends to disperse in the aqueous solvent when the solvents are strongly acidic. If, on the other hand, the solvents are neutral or basic and a higher fatty acid, picric acid and the like are also present, the active compound is transferred to the organic solvent layer.

   Accordingly, it is possible to take up the active compound in the material in an organic solvent and then transfer it to water or an aqueous solvent. As organic solvents, for. B. butanols, pentanols, phenols, lower fatty acid esters, methyl isobutyl ketone, diethyl ether and halogenated hydrocarbons, such as chloroform, carbon tetrachloride, are used.

   This method can be used in the form of a partition chromatography or a countercurrent partition method. The separation can also be carried out in such a way that use is made of the differences between the antibiotically active compound and the impurities with regard to the strength of the ion-binding capacity. This is z. B. achieved by bringing a solution of the active compound with an ion exchanger in contact.

   In this case, an anion exchanger adsorbs anionic impurities and leaves the active compound in the solution, while a cation exchanger adsorbs the antibiotic active compound. In the latter case, cationic impurities are also adsorbed, but the latter adsorption can, if a suitable ion exchanger is used,

       kept as small as possible. The sulfonic acid type resins adsorb e.g. B. easily the impurities, but the carboxylic acid type resins have little tendency here for. The ion exchangers can be added using the mixing method; the use of a column for the resin is a suitable method in some cases. This method can be used for a dilute solution of the antibiotic active compound as for the culture filtrate.



  Dialysis can also be used to remove the high molecular weight contaminants, but the process is complicated.



  The above-mentioned agents can be used separately or in combination, depending on the quality of the material and the intended use of the product. One can also proceed in such a way that one z. B. the culture medium is initially filtered to remove the test components or the substances precipitated after cultivation ent.

   The antibiotic active compound in the filtrate is adsorbed on a cation exchanger and then eluted with an acidic solvent. In this way, a concentrated solution of the active compound is achieved which contains only a small amount of impurities. If necessary, the solution is further concentrated and subjected to adsorption chromatography in order to remove almost all impurities. The antibiotic can be precipitated from the concentrated solution with a suitable agent.

   The precipitate is then dissolved in a suitable organic solvent and an acid added, whereupon the corresponding acidic salt of dihydrostreptomycin is obtained. When the product is recrystallized, the acid salt is obtained in an almost pure state.



       All work processes such as filtering, washing, heating, cooling, mixing, distilling, evaporating and drying can be carried out one after the other or at the same time.



  In order to prevent the decomposition of the antibiotic active compound. It is advisable to work under conditions that are not extremely acidic or extremely alkaline. You can, of course, heat it if necessary; but it is preferable not to heat too long. In comparison with other antibiotics, dihydro-streptomycin is relatively stable in the culture medium, so that all manipulations can be carried out without difficulty.



  The dihydrostreptomycin thus obtained was identified on the basis of the following data: <I> A. Physical and chemical properties 1. The infrared absorption spectrum was determined from the following derivatives of both dihydrostreptomycin available in accordance with the invention (hereinafter referred to as antibiotic 21 572) and commercial dihydrostreptomycin. I.

   Sulfate, II. Streptidine picrate, <B> 111. </B> α-methyl-pentaacetyldihydrostreptobio @ aminide. The IR spectra of the derivatives of dihydrostreptomycin obtained according to the invention are identical to the IR spectra of the corresponding derivatives of dihydrostreptomycin commercially available.



  All spectra are measured in nujol paraffin oil with a sodium chloride prism.



  2. The ultraviolet spectra of the sulfate of antibiotic 23 572 and those of a commercial sample of dihydrostreptomycin sulfate agree well, no specific adsorption was observed.



  3. The analytical values of the sulfate of the antibiotic 23 572 agree well with the theoretical values of the dihydrostreptomycin sulfate. The values for dihydrostreptomycin sulfate (C21H41012N7) 2-3 H2S04) are: Calculated: C 34.42%; H 6.0511 / G; N 13.3804; S 6,561 / 0 Found:

         C 34.45 "/ o; H 6.4211 / o; N 12.981 / o; S 6.43% 34.110 / 0; 6.54 0/0 4. The sulfate of the antibiotic 23 572 shows a rotation of (a ) 25 - 87.4 (C = 1, H, 0), while the dihydrostreptomycin sulfate shows a rotation of (a) 17 - 86.0.



  The specific rotation of dihydrostreptomycin was determined by I. A. Solomons et al. in Science 109, 515 (1949) with (a) D-88 and by F. J. Wolf et al. in J. Am. Chem. Soc. 68, 2163 (1946) given (a) D - 88.5.



  5. The sulfate of antibiotic 23 572 melts with decomposition and blackening at 250 to 255 C, the dihydrostreptomycin sulfate also melts with decomposition and black coloring at 250 to 255 C.



  6. Both the antibiotic 23 572 and the dihydrostreptomycin behave negatively towards the maltol reaction, streptomycin reacts against it.



  7. The antibiotic <B> 23572 </B> the dihydro-, streptomycin and streptomycin behave positively towards the Sakabguschi reaction.



  B. Solutions of the sulfate from the antibiotic <B> 23572 </B> of the dihydrate, rostreptomycin sulfate and streptomycin sulfate in 0.1N NaOH in a concentration of 5 mg / cm3 were left to stand at room temperature for 24 and 48 hours and the antibacterial activity of each antibiotic determined by the dilution method.

   The following values resulted:
EMI0006.0073
  
    immediately <SEP> after <SEP> after <SEP> 24 <SEP> hours <SEP> after <SEP> 48 <SEP> hours
<tb> resolution
<tb> Sulphate <SEP> of the <SEP> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> <B> 10000 </B> <SEP> E / cm3 <SEP>> <SEP> <B> 10000 </ B> <SEP> E / cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E / cm3
<tb> Dihydrostreptomycin sulfate <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E / cm3 <SEP>> <SEP> 10000 <SEP> E / cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E / em3
<tb> Streptomycin sulfate <SEP> 10000 <SEP> E / em3 <SEP> <<SEP> 100 <SEP> E / cm3 <SEP> 75 <SEP> E / cm3 Under alkaline conditions, the sulfate of the antibiotic is <B> 23572 as stable as that. Dihydrostreptomycin sulfate.



  9. 30 mg / cm3 of semicarbazide was added to each of the aqueous solutions of the sulfate of the antibiotic <B> 23572, </B> of the dihydrostreptomycin sulfate and the streptomycin sulfate and, after standing for 4 hours at room temperature, the antibacterial activity of each antibiotic against B. subtilis was determined by Dilution method determined.

   The following results were achieved:
EMI0006.0082
  
    No <SEP> addition <SEP> from <SEP> 4 <SEP> hours <SEP> after <SEP> addition
<tb> Semicarbazide <SEP> of the <SEP> semicarbazide
<tb> Sulphate <SEP> of the <SEP> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> <B> 35000 </B> <SEP> E / cm3 <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> E / em3
<tb> (10 <SEP> mg / cm3)
<tb> Dihydrostreptomycin sulfate <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> U / cm3 <SEP> <B> 50000 </B> <SEP> U / cm3
<tb> (10 <SEP> mg / cm3)
<tb> Streptomycin sulfate <SEP> (10 <SEP> mg / cm3) <SEP> 35 <SEP> 000 <SEP> E / cm3 <SEP> <<SEP> 5 <SEP> 000 <SEP> E / cm3 A solution of 30 mg / cm3 semicarbazide shows an effectiveness of 75 U / cm3.



  10.1 mg / cm3 cysteine was added to each of the aqueous solutions of the sulfate of the antibiotic 23 572, the dihydrostreptomycin sulfate and the streptomycin sulfate and, after standing for 4 hours at room temperature, the antibacterial effectiveness of each antibiotic against B. subtilis was determined by the dilution method. The following results were achieved:

    
EMI0007.0015
  
    No <SEP> additional <SEP> from <SEP> 4 <SEP> hours <SEP> after <SEP> addition
<tb> Cysteine <SEP> of the <SEP> cysteine
<tb> Sulphate <SEP> of the <SEP> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E / cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> E / cm3
<tb> (5 <SEP> mg / cm3)
<tb> Dihydrostreptomycin sulfate <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> U / cm3 <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> U / cm3
<tb> (5 <SEP> mg / cm3)
<tb> Streptomyein sulfate <SEP> (5 <SEP> mg / cm3) <SEP> 15 <SEP> 000 <SEP> U / cm3 <SEP> 7 <SEP> 500 <SEP> U / cm3
<tb> A <SEP> solution <SEP> of <SEP> 1 <SEP> mg / cm3 <SEP> cysteine <SEP> showed <SEP> an <SEP> effectiveness <SEP> of <SEP> 100 <SEP> E / cms.

         The sulfate of the antibiotic 23 572 does not lose any of its effectiveness through the addition of semicarbazide or cysteine; it behaves in the same way as dihydrostreptomycin sulfate. 11.

   The qualitative reaction to the formyl residue is negative, as can be seen from the following table:
EMI0007.0021
  
    Fehling's <SEP> phenol conc. <SEP> Silver mirror reagent <SEP> <B> H @ so ° </B> <SEP> reaction
<tb> Sulphate <SEP> of the <SEP> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> negative <SEP> no <SEP> discoloration <SEP> brown, <SEP> clear
<tb> Dihydrostreptomycin sulfate <SEP> negative <SEP> no <SEP> discoloration <SEP> brown, <SEP> clear
<tb> streptomycin sulfate <SEP> brown <SEP> deep <SEP> brown <SEP> color <SEP> black-brown
<tb> Precipitation <SEP> Precipitation 12. Streptidine picrate was obtained from the antibiotic 23 572 according to the method of F. H. Stodola et a1. [J.

   At the. Chem. Soc. 73, 2290 (1951)] was obtained in the following way: 2 g of the hydrochloride from the anti-biotic <B> 23572 </B> were dissolved in <B> 100 </B> cm3 of anhydrous methanol which contained 10/9 hydrogen chloride. After standing for 48 hours at room temperature, 200 cm3 of ether were added to the solution with stirring and the white crystals (streptidine hydrochloride) formed were separated off by centrifugation. The crystals were dissolved in 20 cm3 of water and a saturated picric acid solution was added.

   After standing for several hours, the precipitated crystals were separated off and recrystallized from water. 400 mg of streptidine picrate were obtained as yellowish needles with a melting point of 271-273 C.

   Analysis for C8H1 $ O4N6-2 C6HH3N307 showed: Calculated: C, 33,340 / 9; H 3.360 / 0; N 23.33% Found: C 33.46%; H 3.440; 9;

          N 23.49% The infrared absorption spectrum of Picrates agreed with that of Picrates made from dihydrostreptomycin as described under 1.

    The liquid above the above streptidine hydrochloride was neutralized with a solution of sodium hydroxide in methyl alcohol, the sodium chloride formed was separated off by centrifugation and the solvent was distilled off under reduced pressure. A white powder remained. This residue was dissolved in 20 cm 3 of pyridine and 7 cm 3 of acid anhydride was added.

   After standing overnight, water was added to the reaction mixture and the solvent was distilled off. The residue was recrystallized from methanol. It was obtained in the form of white needles with a melting point of 194.5 C α-methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminide. The yield was 700 mg.

   The analysis for C13H19NO8 (CH.C0) 5 (OCH3) resulted in: Calculated: C 51.15% -; H 6.62%; N 2.490 / 0 Found: C 51.09% -; H 6, 13-0 / 9;

          N 2.40%. The rotation (a) = -120.0 (c = 1%, D in chloroform).



  The infrared absorption spectrum of the compound obtained was in good agreement with the α-methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminide obtained from commercial dihydrostreptomycin, as already described under 1.



  The ss-methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminide was obtained from antibiotic 23 572 by the method of N. G. Brink [J. At the. Chem. Soc. <B> 68.2557 </B> (1946)] in the following way:

   10 g of the hydrochloride of the antibiotic 23 572 were dissolved in 500 cm3 of methanol containing 1% hydrogen chloride. After the solution had stood at room temperature overnight, the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was dissolved in 750 cm3 of methanol and 450 cm3 of ether was added.

   The solution was passed through a column which was charged with 210 g of acid-washed alum earth which had been impregnated with a methanol-ether mixture in a ratio of 2: 1. The column was washed with 1000 cm3 of a methanol-ether mixture in the ratio <B> 3: 2 </B>. The flowed out solution was evaporated to dryness under reduced pressure.

   The residue was acetylated by allowing it to stand overnight with 10 cm3 of acetic anhydride and 10 cm3 of pyridine at room temperature. Water was then added and the solution was evaporated to dryness in vacuo. The residue was dissolved in chloroform and the chloroform solution was washed with water, dilute sulfuric acid and finally with water.

   After the chloroform had distilled off, the brownish solid residue was boiled with 100 cm3 ether for 2 minutes and the ether solution was separated off by decanting. The same procedure was repeated again. The ether-insoluble fraction was crystallized from methanol and yields a-methyl-pentaacetyldihydrostreptobiosaminide with a melting point of 194.5 C.

   The ether solution was concentrated to approximately 50 cm3 and petroleum ether was added, giving white crystals. Crystallization from methanol yielded approximately 100 mg of ss-methylpentaacetyldihydrostreptobiosaminide with a melting point of 155-156 C. No melting point depression was observed when it was mixed with the ss-isomer prepared from dihydrostreptomycin by the method just given was.

   The analysis gave for C "H19NOs (CH.CO) 5 (OCH3): C 50.710 / 0; H 6.620 / a; N 2.6511 / o. The calculated values are: C 51.15%; H 6.620 / 0; N 2.4911 / o. (A) = -36. (C = 1 / chloroform).

    D The infrared spectrum of the product obtained was in good agreement with that of the β-methyl-pentaacetyldihydrobiosaminide obtained from dihydro-streptomycin.



  A solution of 260 mg of a-methyl-pentaacetyl-dihydrostreptobiosaminide, which was obtained from the antibiotic <B> 23572 </B>, in 20 cm3 of 10 N / od hydrochloric acid was refluxed for 3 hours. After cooling, the brownish solution was decolorized with charcoal and evaporated to dryness in vacuo.

   The residue was acetylated at room temperature with 1 cm 3 of acetic anhydride and 3 cm 3 of pyridine. After adding water, the solution was evaporated to dryness. The residue was dissolved in 50 cm3 of a benzene-petroleum ether mixture in a ratio of 7: 3.

   The solution was passed through a column charged with 4 g of an acid washed alum earth impregnated with petroleum ether, the acetylation product being adsorbed on the acid washed alum earth.

    The column was treated with 100 cm3 of a 7: 3 benzene / chloroform mixture to elute the substance in question. The effluan was concentrated to approximately 10 cm3 and 30 cm3 of ether were added, which resulted in crystals - Recrystallization from chloroform-ether gave 25 mg of needles of pentaacetyl-N-methyl-L-glucosamine with a melting point of 158-159 C.

      Analysis showed: C 50.71%; H 6.14 11 / a; N 3.25 0/0. The calculated values for C17H "N010 are:

         C 50.62%; H 6.250 / 0; N 3.4711 / o. (a) D = -102 (c = 0.7% in chloroform). The infrared absorption spectrum of the product obtained was in complete agreement with that of pentaacetyl-N-methyl-L-glucosamine,

      which was obtained from dihydrostreptomycin by the method described. No melting point depression was observed when mixed with pentaacetyl-N-methyl-L-glucosamine obtained from dihydro-streptomycin.



  13. Antibiotic 23 572 was hydrolyzed with alkali under conditions similar to those used for the hydrolysis of hydroxystreptomycin and described by F. H. Stodola et al. [J. At the. Chem. Soc. 73, 2290 (1951)]. Accordingly, a solution of 2 g of the hydrochloride of the antibiotic 23 572 in 40 cm 3 of 11 NaOH was heated to 100 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was acidified with hydrochloric acid and worked up.

   However, neither a substance with a positive reaction to maltot nor a substance which can be extracted under acidic conditions could be found, i.e. the antibiotic 23 572 behaves differently than streptomycin and hydroxystreptomycin in this test. The same test gave the same result with dihydrostreptomycin.



  14. A warm solution of methyl orange was added to an aqueous solution of 50,000 y / em3 of the antibiotic 23 572 until no more precipitate was formed. The precipitate was filtered off and recrystallized from methanol-water (1: 3). The helianthat was obtained in the form of flakes with a melting point of 222-225 C (potency: 340 streptomycin units per mg).

   The analysis for dihydrostreptomycin heliantate (C03H $ 00., 1N10s3) gave: Calculated: C 50.46%; H 5.7911 / o; N 14.95%; S 6.4011 / o Found:

         C 50.19%; H 5.93%; N 14.93%; S 6.801 / 0 50.84114; 5.95% 15. The paper distribution chromatography of streptomycin and dihydrostreptomycin was published by F. H. Stodola et al. [J. At the. Soc. 73, 2290 (1951)].

   Butanol, saturated with water, with 2 / o p-toluenesulfonic acid and 2 / o piperidine was used as solvent. Both compounds were differentiated with the help of the bioautogram.



  Paper chromatography was applied to the above two compounds and the antibiotic 23 572 by the same method. The bio-autographs were tested with B. subtilis as test microorganisms. It was found that the antibiotic showed a growth-preventing zone in the same place as the dihydro-streptomycin.



  16. The crystallographic constants of the sulphate of the antibiotic 23 572 were compared with those of F. J. Wolf et al. [Science 109, 515 (1949)] reported dihydrostreptomycin sulfates.

    
EMI0009.0025
  
    Sulfate <SEP> from <SEP> dihydrostreptomycin sulfate
<tb> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572
<tb> 1.545 <SEP> <SEP> 0.002 <SEP> 1.552 <SEP> <SEP> 0.002
<tb> 1.556 <SEP> <SEP> 0.005 <SEP> 1.558 <SEP> <SEP> 0.004
<tb> y <SEP> 1.564 <SEP> <SEP> 0.002 <SEP> 1.566 <SEP> <SEP> 0.002
<tb> <I> B.

   <SEP> Chemotherapeutic <SEP> effectiveness </I> The growth-inhibiting effect of the antibiotic on streptomycin-sensitive strains of human tubercle bacilli (H 37 Rv) was almost of the same order of magnitude as that of dihydrostreptomycin; it is inhibited in vitro of growth in a concentration of 1-2 y per ml.

   However, there is no inhibition of growth on the streptomycin-resistant strains of the human tubercle bacillus. The antibiotic effect of the antibiotic 23 572 on tubercle bacilli in vitro was considerably high.



  <I> Toxicity </I> The LD.ö values in mice (CFi) of antibiotic sulfate and dihydrostreptomycin sulfate were calculated using the Litchfield and Wilcoxon method.

    
EMI0009.0047
  
    Application <SEP> sulfate <SEP> of <SEP> antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> dihydrostreptomycin sulfate
<tb> LDso <SEP> LD6o
<tb> Intravenous <SEP> injection <SEP> 250 <SEP> (219-285) <SEP> mg / kg <SEP> 240 <SEP> (215-268) <SEP> mg / kg
<tb> Subcutaneous <SEP> injection <SEP> 2000 <SEP> (1710-2340) <SEP> mg / kg <SEP> 1800 <SEP> (1450 = 2250) <SEP> mg / kg
<tb> Intraperitoneal <SEP> injection <SEP> <B> 1900 </B> <SEP> (1500-2390) <SEP> mg / kg <SEP> 1700 <SEP> (1430-2020) <SEP> mg / kg
<tb> <I> C. <SEP> Antibacterial <SEP> Spectrum </I> The sulfate of the antibiotic 23 572 was compared with the dihydrostreptomycin sulfate on the market to find out which amount by weight resulted in complete inhibition of the microorganisms used for the test.



  The following results were achieved:
EMI0009.0051
  
    <I> Antibacterial <SEP> spectrum </I>
<tb> Sulfate <SEP> from <SEP> dihydrostreptomycin sulfate
<tb> Microorganisms <SEP> Antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> from <SEP> trade
<tb> mcg / cm3 <SEP> mcg / cm3
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Terajima
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> (PCI-219) <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb> Salmonella <SEP> typhosa <SEP> 64 <SEP> 64
<tb> Shigella <SEP> dysenteriae <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Vibrio <SEP> cholerae <SEP> 8 <SEP> 8
<tb> Protews <SEP> vulgaris <SEP> 8 <SEP> 8
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 4 <SEP> 4
EMI0010.0001
  
    <I> Antibacterial <SEP> spectrum </I> <SEP> (continued)

  
<tb> Sulfate <SEP> from <SEP> dihydrostreptomycin sulfate
<tb> Microorganisms <SEP> Antibiotic <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> from <SEP> trade
<tb> mcg / cm3 <SEP> mcg / cm3
<tb> Pseudomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 32 <SEP> 32
<tb> Aspergillus <SEP> niger <SEP>> <SEP> 100 <SEP>> <SEP> 100
<tb> Penicillium <SEP> notatum <SEP>> <SEP> 100 <SEP>> <SEP> 100
<tb> Saccharomyces <SEP> cerevisiae <SEP>> <SEP> 100 <SEP>> <SEP> 100
<tb> Candida <SEP> albicans <SEP>> <SEP> 100 <SEP>> <SEP> 100
<tb> Mycobacterium <SEP> 607 <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb> Mycobacterium <SEP> avium <SEP> 1.0 <SEP> 1.0 In the following examples, the effect of antibiotics was determined using the cylinder-plate method,

   where Bacillus subtilis (PCI 219) was used as the testing organism, with the exception of cases where the testing method was specifically noted. <I> Example 1 </I>
EMI0010.0008
  
    Glucose <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 2.0%
<tb> meat extract <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.6%
<tb> peptone <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> 1.0 () / o </B>
<tb> Table salt <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.6%
<tb> calcium carbonate <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.6'0 / 0 500 liters of a nutrient solution with the above components were sterilized by heating in a fermentation vessel.

   A strain belonging to Streptomyces humidus was inoculated and aerobically cultivated for 96 hours at 27-28 ° C. with stirring. The culture medium showed the following antibacterial effect:

    500 mcg / cm3 against B. subtilis. <I> Example 2 </I>
EMI0010.0016
  
    Corn mash <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.01 / o
<tb> strength <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.011 / o
<tb> peptone <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.51 / o
<tb> Potassium dihydrogen phosphate <SEP>. <SEP> 0.1%
<tb> Magnesium Sulphate <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.05% <SEP>.
<tb> calcium carbonate <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 0.3% 50 cm3 of this nutrient solution were sterilized in the usual way in a shaking vessel. A strain belonging to Streptomyces humidus was inoculated and cultured aerobically at 27 ° C. for 4 days with shaking.

   The antibacterial activity of the culture medium reached 1200 mcg / cm3 against B. subtilis. <I> Example 3 </I> Strain H-120, which belongs to Streptomyces humidus, was cultivated aerobically in various nutrient solutions which consisted of sieve waste from cereals. The results are shown in the following table.

   Each of the cultures described in Examples 3 to 8 was carried out with 50 cm3 of the culture medium in a vessel with 300 cm3 capacity with shaking at 26-28 ° C.
EMI0010.0036
  
    '<SEP> Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> to
<tb> Medium <SEP> Effect <SEP> of <SEP> Reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Dihydrostreptomycin <SEP> effect
<tb> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> Starch bouillon <SEP> 78 <SEP> 120
<tb> Glucose Broth <SEP> 225 <SEP> 120
EMI0011.0001
  
    (Continuation)

  
<tb> Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> to
<tb> Medium <SEP> Effectiveness <SEP> from <SEP> reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Dihydrostreptomycin <SEP> effect
<tb> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> Starch bouillon <SEP> 211 <SEP> 144
<tb> + <SEP> 3.0% <SEP> CaC03
<tb> Glucose Broth <SEP> 286 <SEP> 120
<tb> + <SEP> 3 <SEP>% <SEP> <B> CaCO3 </B>
<tb> 1. <SEP> 227 <SEP> 120e
<tb> 2. <SEP> 246 <SEP> 96
<tb> 3. <SEP> 329 <SEP> 120
<tb> 4. <SEP> 242 <SEP> 120
<tb> 2. <SEP> + <SEP> yeast extract <SEP> 315 <SEP> 120
<tb> <B> 950/0 </B>
<tb> 1. <SEP> Glucose <SEP> 1.0% <SEP> 2. <SEP> Corn mash <SEP> 3.0% <SEP> 3. <SEP> Glucose <SEP> 2.0% <SEP > 4. <SEP> Strength <SEP> 0.5%
<tb> soybean <SEP> starch <SEP> 3;

  0% <SEP> meat <SEP> meat extract <SEP> 0.3 <SEP>%
<tb> flour <SEP> 1.00 / 0 <SEP> peptone <SEP> 0.50 / a <SEP> extract <SEP> 0.60 / a <SEP> yeast extract <SEP> 0.5%
<tb> peptone <SEP> 0.5% <SEP> K2HP04 <SEP> 0.1% <SEP> peptone <SEP> 1.0% <SEP> peptone <SEP> 0.50 / 0
<tb> NaCl <SEP> <B><I>0.5110</I> </B> <SEP> mgS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H @ O <SEP> 0.051 / o <SEP > NaCl <SEP> <B> 0.61V0 </B> <SEP> Glucose <SEP> <B> 1.011 / 0 </B>
<tb> CaC0 .;

   <SEP> 0.3% <SEP> CaCO3 <SEP> <B> 0.31) 4 </B> <SEP> CaCO <B> 3 </B> <SEP> 0.6% <SEP> NaCI < SEP> <B> 0.3% </B> <I> Example 4 </I>
EMI0011.0002
  
    <I> Source medium </I>
<tb> strength <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0%
<tb> K., HP04 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.10 / 0
<tb> M-S04 <SEP> * <SEP> <B> 711 </B> 2 <B> 0 </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.05 <SEP>%
<tb> CaC03 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.3 <SEP>%
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 7.0 grain mash and soybean meal were added as a nitrogen source at various rates to the aqueous starting medium, strain H-120 of Streptomyces humidus was added and cultivated aerobically.



  The results can be seen in the following table:
EMI0011.0007
  
    Nitrogen source <SEP> Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> for
<tb> Effect <SEP> of <SEP> reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Corn mash <SEP> soybean meal <SEP> dihydrostreptomycin <SEP> effect
<tb>% <SEP> o <SEP> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> 468 <SEP> 120
<tb> - <SEP> 3.0 <SEP> 288 <SEP> 144
<tb> 3.0 <SEP> 2.0 <SEP> 499 <SEP> 144
<tb> 1.5 <SEP> 1.0 <SEP> 417 <SEP> 120
<tb> 3.0 <SEP> 0.5 <SEP> 372 <SEP> 144
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 * <SEP> 968 <SEP> 144
<tb> Soybean meal <SEP> became <SEP> by <SEP> heating <SEP> to <SEP> 100o <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> for <SEP> with <SEP> the <SEP> tenfold <SEP > Volume <SEP>
<tb> 5, öiger <SEP> hydrochloric acid <SEP> hydrolyzed.

         <I> Example 5 </I>
EMI0011.0008
  
    <I> Source medium </I>
<tb> strength <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0%
<tb> K @ HP04 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.10 / 0
<tb> MgS04 <SEP> '<SEP> 7 <SEP> H20 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.0511 / o
<tb> CaCO3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.3%
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7.0 Streptomyces humidus strain H-120 has been identified on various.

       Aqueous media which, in addition to the starting medium, consist of grain mash, soybean meal and other organic and inorganic nitrogen sources as essential nitrogen sources, cultivated aerobically. In some cases, soy bean meal was omitted.

   The results are shown in the following table:
EMI0012.0001
  
    Nitrogen source <SEP> Maximum <SEP> time <SEP> to
<tb> Effect <SEP> from <SEP> to <SEP> reaching
<tb> Grain mash <SEP> Soybean meal <SEP> Other <SEP> Dihydrostreptomycin <SEP> the <SEP> maximum
<tb> (HCl hydrolyzate) <SEP> effect
<tb> Mycelium <SEP> from <SEP> 23 <SEP> 572 <SEP> (moist) <SEP> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> 2.0%, <SEP> 660 <SEP> 144
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> NH4N03 <SEP> 0.10 / 0 <SEP> 326 <SEP> 120
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> CO (NH2) 2 <SEP> 0.10 / 0 <SEP> 55 <SEP> 96
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> CO (NH2) 2 <SEP> 0.1% <SEP> 60 <SEP> 96
<tb> Bacon oil <SEP> <B> 1.01 / 0 </B>
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> (NHIHP04 <SEP> 0.10 / 0 <SEP> 411 <SEP> 120
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> KN03 <SEP> 0.10 / 0 <SEP> 600 <SEP> 96
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> NH4C <B> 1 </B> <SEP> 0,

  10/0 <SEP> 327 <SEP> 120
<tb> 3.0 <SEP> 1.0 <SEP> <B> (NH4) 2S04 </B> <SEP> 0.10 / 0 <SEP> 396 <SEP> 144
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> Casein <SEP> <B> 1.00 / 0 </B> <SEP> 500 <SEP> 120
<tb> 3.0 <SEP> - <SEP> Casein: -'-- <SEP> 1.0 <SEP> 0/0 <SEP> 1000 <SEP> 144
<tb> 1.0 <SEP> 1.0 <SEP> rice bran <SEP> 2.00 / a <SEP> 30 <SEP> 168
<tb> - <SEP> casein <SEP> became <SEP> 1 <SEP> hour <SEP> for <SEP> at <SEP> 100a <SEP> C <SEP> with <SEP> the <SEP> approximately <SEP > ten times the <SEP> volume <SEP> of <SEP> <B> 5111 "</B> <SEP> HCl <SEP> hydrolyzed.

         <I> Example 6 </I>
EMI0012.0002
  
    <I> Source medium </I>
<tb> Corn mash <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0%
<tb> Soybean meal <SEP> (HCl hydrolyzate) <SEP>. <SEP> 1.0%
<tb> K2HP04 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.10 / 0
<tb> MgS04 <SEP> * <SEP> 7H20 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0; 05 <SEP>%
<tb> <B> CaCO3 </B> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.3%
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7.0 strain Q-97 of:

          Streptomyces humidus was aerobically cultivated on the starting aqueous medium in which the carbon source was variously changed.

   The results are shown in the following table:
EMI0012.0009
  
    Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> for
<tb> carbon source <SEP> effectiveness <SEP> of <SEP> reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Dihydrostreptomycin <SEP> effectiveness
<tb> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> Dextrin <SEP> 3.0% <SEP> 1127 <SEP> 120
<tb> Thickness <SEP> 1.00 / <B> 0 </B> <SEP> 600 <SEP> 120
<tb> Strength <SEP> 3.0% <SEP> 844 <SEP> 120
<tb> Glucose <SEP> 1.00 / 0, <SEP> 592 <SEP> 120
<tb> Glucose <SEP> <B> 3.0%, </B> <SEP> 440 <SEP> 120
<tb> Glycerin <SEP> <B> 3.0%. </B> <SEP> 1050 <SEP> 144
<tb> Lactose <SEP> 3.0% <SEP> 90 <SEP> 96
<tb> Mannose <SEP> 3.00 / 0 <SEP> 1368 <SEP> 144
<tb> Maltose <SEP> 3.0%.

   <SEP> 90 <SEP> 120
<tb> Galactose <SEP> 3.0% <SEP> 1870 <SEP> 144
<tb> Fructose <SEP> <B> 3.0 (1 / @ </B> <SEP> 1390 <SEP> 144
<tb> Sucrose <SEP> 3.0 <SEP> / 0 <SEP> 63 <SEP> 144 <I> Example 7 </I> Strain Q-97 of Streptomyces humidus was grown on various aqueous media, in which corn mash and soybean meals the sources of nitrogen were and dextrin was the source of carbon, cultured aerobically. However, the composition of the inorganic salts has been changed several times.

   The results are shown in the following table:
EMI0013.0010
  
    <I> Source medium </I>
<tb> Dextrin <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0%
<tb> Corn mash <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.011 / o
<tb> Soybean meal <SEP> (HCl hydrolyzate) <SEP>. <SEP> 1;

  00/0
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7.0
EMI0013.0011
  
    Inorganic <SEP> salts <SEP> Maximum <SEP> time <SEP> to
<tb> Effectiveness <SEP> from <SEP> to <SEP> achievement
<tb> K <SEP> IHPO, 4 <SEP> <U> M9S04.7H20 <SEP> CaC03 </U> <SEP> Dihydrostreptomycin <SEP> the <SEP> maximum
<tb> effectiveness
<tb> Other <SEP> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> - <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> - <SEP> 717 <SEP> 120
<tb> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP> - <SEP> 675 <SEP> 120
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.6 <SEP> - <SEP> 1230 <SEP> 144
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> - '@ <SEP> 700 <SEP> 144
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 1.0 <SEP> - <SEP> 1260 <SEP> 120
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> ZnS04 <SEP> '<SEP> 7H20 <SEP> 0.0010 / 0 <SEP> 639 <SEP> 144
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> MnS04 <SEP> * <SEP> 7H20 <SEP> 0,

  002% <SEP> 555 <SEP> 144
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> FeS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H20 <SEP> 0.0021 / o <SEP> 1165 <SEP> 120
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> Na.s04 <SEP> 0.10 / <B> 0 </B> <SEP> 1099 <SEP> 144
<tb> (anhydrous)
<tb> 0.1 <SEP> 0.05 <SEP> 0.3 <SEP> CuS04 <SEP> '<SEP> 5 <SEP> H20 <SEP> 0.0020 / 0 <SEP> <B> 1038 < / B> <SEP> 120
<tb> Neutralization <SEP> of the <SEP> hydrolyzate <SEP> of <SEP> soybean meal <SEP> and <SEP> setting <SEP> of <SEP> pH <SEP> was <SEP> with <SEP> potassium hydroxide <SEP > carried out.

         <I> Example 8 </I>
EMI0013.0012
  
    <I> Medium </I>
<tb> Dextrin <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0 <SEP>%
<tb> Corn mash <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0%
<tb> HCl hydrolysates <SEP> of the <SEP> soybean flour <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 1.0%
<tb> K2HP04 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.10I0
<tb> MgS04 <SEP> * <SEP> 7 <SEP> H20 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.0511 / o
<tb> CaCO3 <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> 0.3711 / 9 </B>
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 7.0 The mutants obtained by treating Streptomyces humidus in various ways were cultivated nerobically in the above medium. The results are shown in the following table:

    
EMI0013.0018
  
    Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> for
<tb> strains <SEP> effectiveness <SEP> of <SEP> reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Dihydrostreptomycin <SEP> effectiveness
<tb> meg / cm3 <SEP> hours
<tb> 23 <SEP> 572 <SEP> (original) <SEP> 660 <SEP> 144
<tb> B <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 460 <SEP> 144
<tb> A <SEP> - <SEP> 113 <SEP> 846 <SEP> 120
EMI0014.0001
  
    (Continuation)

  
<tb> Maximum <SEP> time <SEP> to <SEP> to
<tb> strains <SEP> effect <SEP> of <SEP> reaching <SEP> the <SEP> maximum
<tb> Dihydrostreptomycin <SEP> effectiveness
<tb> mcg / cm3 <SEP> hours
<tb> C <SEP> - <SEP> 46 <SEP> 792 <SEP> 120
<tb> E <SEP> - <SEP> 96 <SEP> 433 <SEP> 144
<tb> H <SEP> - <SEP> 106 <SEP> 1220 <SEP> 144
<tb> K <SEP> - <SEP> 34 <SEP> 1248 <SEP> 144
<tb> UD- <SEP> 1 <SEP> 1308 <SEP> 144
<tb> Q <SEP> - <SEP> 97 <SEP> 1296 <SEP> 144
<tb> VD <SEP> 886 <SEP> 144
<tb> N <SEP> 931 <SEP> 144
<tb> Tu <SEP> 574 <SEP> 120
<tb> <B> VP </B> <SEP> 976 <SEP> 120
<tb> Vu <SEP> 1235 <SEP> 144
<tb> L <SEP> 840 <SEP> 120
<tb> Y <SEP> 966 <SEP> 120
<tb> G <SEP> 374 <SEP> 120
<tb> Q <SEP> 1085 <SEP> 120 <I> Example 9 </I>
EMI0014.0002
  
    <I> Medium </I>
<tb> glucose <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 2.0 () / o
<tb> meat extract <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 0.6%
<tb> peptone <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 1.0%
<tb> NaCl <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> 0.6- /, </B>
<tb> CaC0, <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> 0.611 / 0 </B>
<tb> pH <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 7.0 A strain belonging to Streptomyces humidus was submerged for 96 hours. and cultured aerobically in a tank.

   7 kg (10/0) of active charcoal were added to 700 liters of the filtrate of the culture medium [pH: 8.5, effectiveness: 35 U / cm3 (dilution unit) against E. coli] and the mixture was stirred for 30 minutes to adsorb the active compound. The active charcoal was eluted with 10 times its volume of methanolic hydrogen chloride for 30 minutes at a pH of 2.0. 140 liters of eluate with an effectiveness of 100 U / cm3 were obtained in this way.

   The elution was repeated once more, with 70 liters of eluate with an efficiency of 35 U / cm3 being obtained. The combined eluates were made almost neutral with n NaOH up to a pH of 6.5 and concentrated in vacuo at low temperature to about 300 cm3. During this procedure, the precipitated sodium chloride was removed and then 3 liters of anhydrous acetone was added to the concentrated solution.

   The precipitated active compound was dried in vacuo to give a white powder. The yield was 147 g or 6011 / o with a potency of 100 U / mg. The product obtained is negative for the maltol reaction, but positive for the Sakaguchi reaction.



  <I> Example 10 </I> Purification by ion exchanger a) 500 liters of the culture filtrate [pH 7.7, effectiveness: 350 U / cm3 (dilution unit) against E. Coli], which was obtained as in Example 9, were carried out by a tower filled with 30 liters of Amberlite IRC-50 (H-type, registered trademark) was run at a rate of 1.8 liters per minute.

   The effectiveness of the effluent against E. coli was less than 10 U / cm3. The resin was washed with water, eluted with 0.5N HCl and 36 liters of the colored eluate with an activity of 3500 U / cms against E. coli were collected. The eluate was adjusted to a pH of 6.5 with n NaOH and concentrated to 1 liter at low temperatures with occasional removal of the deposited sodium chloride.

   The effectiveness was 160,000 U / cm3, the yield was 91.5%.



  b) 4.1 kg of oxalic acid were added to 748 liters of the cultivation filtrate obtained according to Example 9 (content of dihydrostreptomycin approximately 2.200 meg / cm3) and the precipitate obtained was separated off by a De Laval separator. The pH was adjusted to approximately 7.0 with a sodium hydroxide solution and the resulting precipitate was also separated.

   The solution was passed through a tower filled with 6.3 liters of Amberlite IRC-50 (Na type) at a rate of 40 liters / hour, whereupon the effluent only showed an effectiveness of 12-6 meg / cm3. The heart was washed with water and eluted in active compound by passing 4% hydrochloric acid through it at a rate of 3 liters / hour.



  20 liters of the eluate thus obtained were neutralized by adding Amberlite IR-45 (OH type) or Amberlite IRA-400 (OH type) and concentrated to 2.5 liters under reduced pressure at low temperature. The effectiveness was <B> 368000 </B> meg / cm3.



  <I> Example 11 </I> Extraction with an organic solvent to 1 liter of the filtrate of the cultivation obtained according to Example 10 b) with an effectiveness of 1001 meg / em3 against B. subtilis was 400 cm3 n-Butyl alcohol or isoamyl alcohol containing 3 1 / o lauric acid was added, the aqueous layer was adjusted to a pH of 7.5 and the mixture was shaken for 20 minutes.

   After the butylalcohol or isoamylalcohol layer had been separated off, the same extraction was carried out again. The combined butyl alcohol or isoamyl alcohol solutions were shaken with dilute sulfuric acid in water in such a way that the resulting aqueous layer was 120 cm 3 and its pH was 2.0. After repeating the same extraction, the combined extracts were shaken with ether in order to remove the lauric acid contained therein.

   The effectiveness of the 25 cm3 solution thus obtained was 2891 mcg / cm3 against B. subtilis, the yield was 72.5%. <I> Example 12 </I> Chromatography on Active Charcoal. 1 liter of a solution obtained according to example 10 cz) with an effectiveness of 160,000 U / cm3 (dilution units) against E.

       coli was increased with n HCl. The pH was adjusted to 3.5 and sent through a tower 8 cm wide and 50 cm high, which was charged with 50 g of active carbon impregnated with water at a pH of 3.5. The effluent was divided into parts of 300 cm3. The tower was treated with distilled water adjusted to pH 3.5 with hydrochloric acid. Fractions 1-11 contained sodium chloride and impurities, while the others contained the active compound as shown below.



  The fractions 13-21 were combined, adjusted to a pH of 6.5 by adding Amberlite IRA-400 (OH type) and concentrated under reduced pressure at low temperature. Ten times its volume of anhydrous acetone was added to the concentrated solution, and the resulting precipitate was separated from the liquid by decanting and dried. 101 g of the hydrochloride were obtained as a colorless amorphous substance.

   This corresponds to 783.3 mcg / mg of dihydrostreptomycin. A solution of 6 g of M9S04 was added to a solution of 10 g of this product in 50 cm3 of water. 7H20 in 7 cm3 water. The mixture was adjusted to a pH of 6.0 with dilute sulfuric acid, filtered, and methanol was added dropwise with stirring until the solution became cloudy and the temperature of the mixture was kept at 50-55.degree.

   A few crystals of dihydrostreptomycin sulfate were added to the cloudy solution and the solution was allowed to stand at 50-55 ° C., whereupon the solution separated crystals in a short time (about 5 minutes) and became clear at the same time. Further methanol was added until the solution became slightly cloudy again and the mixture was allowed to stand as above. The procedure was continued in this manner until the amount of methanol reached 100 cm 3 and the solution became clear.

   The temperature of the solution was then reduced to room temperature, the crystals were filtered off and these were stirred for 5 minutes in 50% strength methanol. The crystals were filtered off, washed with methanol and dried at 50 ° C. under reduced pressure.

    The yield was 8.9 g (738 mcg / mg as dihydro-streptomycin). Several recrystallizations increased the potency to approximately 780 mcg / mg as dihydrostreptomycin. It was found in the above process that M9S04: has the effect of destroying substances similar to histamine contained in the material.



  <I> Example 13 </I> 5 cm3 of the concentrate of the active compound obtained in Example 10 b) (potency 368000 mcg / cm3) were diluted with water up to 50 cm3 and a warm, saturated solution of methyl orange was added to no more precipitate was formed. After cooling: the precipitate was filtered off and repeatedly recrystallized from aqueous methanol, whereupon 2.1 g of the helianthate of the active compound were obtained.

   A suspension of the helianthate in a small amount of water was adjusted to a pH of 2.0 with dilute sulfuric acid, whereupon the active compound dissolved to form the sulfate. The solution was filtered to remove the precipitated methyl orange and treated with a small amount of activated carbon. Ten times its volume of anhydrous acetone was added to the colorless solution obtained, whereupon 0.6 g of the sulfate of the active compound separated out.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Dihydrostrepto- mycin, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Stamm eines Dihydrostreptomycin erzeugenden Mikroorganismus der Gattung Streptomyces in einem wässrigen Nährmedium aerob kultiviert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man kultiviert, bis im Kultur medium eine Konzentration von mindestens 10 y Dihydrostreptomycin/cm3 vorliegt. 2. PATENT CLAIM Process for the production of dihydrostreptomycin, characterized in that a strain of a dihydrostreptomycin-producing microorganism of the genus Streptomyces is cultivated aerobically in an aqueous nutrient medium. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that cultivation is carried out until a concentration of at least 10 y dihydrostreptomycin / cm3 is present in the culture medium. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man submers und aerob kultiviert und das gebildete Dihydrostreptomycin aus dem Kulturmedium isoliert. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Streptomyces humidus oder eine Mutation oder Va riation dieser Art kultiviert. 5. Process according to claim, characterized in that cultivation is carried out submerged and aerobically and the dihydrostreptomycin formed is isolated from the culture medium. 3. The method according to claim and sub-claims 1 and 2. 4. The method according to claim and sub-claim 2, characterized in that Streptomyces humidus or a mutation or variation of this type is cultivated. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Temperatur von 24-30 C 3-8 Tage lang kultiviert und das gebildete Dihydrostreptomycin .aus dem Kulturmedium isoliert. 6. Verfahren nach den Unteransprüchen 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Dihydrostreptomycins oder seiner Salze vermittels eines Adsorptionsmittels erfolgt. 7. Verfahren nach den Unteransprüchen 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Dihydrostreptomycins oder seiner Salze durch Extraktion des Antibiotikums mit einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel erfolgt. B. Method according to claim and sub-claim 4, characterized in that cultivation is carried out at a temperature of 24-30 C for 3-8 days and the dihydrostreptomycin formed is isolated from the culture medium. 6. The method according to the dependent claims 2, 3, 4 and 5, characterized in that the isolation of the dihydrostreptomycin or its salts takes place by means of an adsorbent. 7. The method according to the dependent claims 2, 3, 4 and 5, characterized in that the isolation of the dihydrostreptomycin or its salts is carried out by extracting the antibiotic with a water-immiscible organic solvent. B. Verfahren nach den Unteransprüchen 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Dihydrostreptomycins durch Bildung einer in Wasser unlöslichen Verbindung des Antibiotikums erfolgt. 9. Verfahren nach den Unteransprüchen 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Dihydrostreptomycins vermittels chromatographi- scher Adsorption erfolgt. 10. Verfahren nach den Unteransprüchen 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Dihydrostreptomycins vermittels Ionenaustauscher erfolgt. 11. Process according to dependent claims 2, 3, 4 and 5, characterized in that the isolation of the dihydrostreptomycin takes place by the formation of a water-insoluble compound of the antibiotic. 9. The method according to the dependent claims 2, 3, 4 and 5, characterized in that the isolation of the dihydrostreptomycin takes place by means of chromatographic adsorption. 10. The method according to the dependent claims 2, 3, 4 and 5, characterized in that the isolation of the dihydrostreptomycin takes place by means of ion exchangers. 11. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Adsorptionsmittel Aktivkohle verwendet wird. 12. Verfahren nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion unter schwach alkalischen Bedingungen durchgeführt wird. 13. Verfahren nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in Wasser nicht lösliche organische Lösungsmittel n-Butanol oder Isoamyl- alkohol ist. 14. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Bildung eines in Wasser unlöslichen Salzes des Antibiotikums verwendete Mittel Methylorange ist. Method according to dependent claim 6, characterized in that activated carbon is used as the adsorbent. 12. The method according to dependent claim 7, characterized in that the extraction is carried out under weakly alkaline conditions. 13. The method according to dependent claim 7, characterized in that the water-insoluble organic solvent is n-butanol or isoamyl alcohol. 14. The method according to dependent claim 8, characterized in that the agent used to form a water-insoluble salt of the antibiotic is methyl orange.
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