CH366123A - Process for the production of a new antibiotic - Google Patents

Process for the production of a new antibiotic

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CH366123A
CH366123A CH5217357A CH5217357A CH366123A CH 366123 A CH366123 A CH 366123A CH 5217357 A CH5217357 A CH 5217357A CH 5217357 A CH5217357 A CH 5217357A CH 366123 A CH366123 A CH 366123A
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mixture
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CH5217357A
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Ernst Prof Dr Gaeumann
Hans Dr Bickel
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Ciba Geigy
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    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
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Description

  

  Verfahren zur Herstellung     eines    neuen     Antibiotikums       Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein  Verfahren zur Herstellung des wasserlöslichen Anti  biotikums A 10 073, das     dadurch        gekennzeichnet    ist,  dass man den     Actinomyceten-Stamm    A 10 073 oder  eine Mutation dieses Stammes in einer Nährlösung  züchtet und hierauf das Antibiotikum A 10 073 aus  der Nährlösung isoliert.  



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    entsteht bei der       Kultur    eines neuen     Actinomyceten-Stammes,    der aus  einer bei     Bergün,    Kanton Graubünden, Schweiz, ge  sammelten Erdprobe isoliert worden ist und der in       unseren:    Laboratorien sowie in der     Eidig.    Technischen  Hochschule, Institut für spezielle Botanik, unter der       BezeichnunQ    A 10 073 aufbewahrt wird.  



  Der     Act.inomyceten-Stamm    A<B>10</B> 073 gehört zur  Art     Streptomyces        griseus..    Er bildet ein     gelblich-grün-          lichgraues        Luftmycel.    Die     Sporenketten    sind unregel  mässig verzweigt und bilden keine Spiralen. Die ein  zelner Sporen sind glatt. Wird der Organismus auf       peptonhaltigen    Nährböden kultiviert, so     kann    keine  schwarzbraune     melanoide    Verfärbung beobachtet wer  den. Das Wachstum ist relativ wenig temperatur  abhängig, sowohl bei 18 als auch bei 40  entwickelt  sich der Pilz gut, doch liegt das Optimum zwischen  25 und 32 .

    



  Zur weiteren Charakterisierung wird im folgenden  das Wachstum von     Streptomyces        griseus    A 10 073  auf verschiedenen Nährmedien beschrieben. Die       Nährmedüen    1-7 sowie 10 wurden nach W. Linden  bein,     Arch.        Mikrobiol.   <I>17,</I> 361 (1952)     hergestellt.     



  1. Synthetischer     Agar:    Wachstum anfangs dünn,  schleierartig und hellgelb, später runzelig und hell  braun bis kupferrot.     Luftmycel        sammetig,    hellgelb  bis     grünlichgrau.     



  2. Synthetische Lösung: Sediment, Flocken,     mäch-          weiss.        Pellikula    anfangs gelblich, nach 9 Tagen     röt-          lichbraun.        Luftmycel        sammetig,    weissgrau.    3.     Glukosie-Agar:    Wachstum spärlich,     dünn,     schleierartig, hellgelb.  



  4.     Glukose-Asparagin-Agar:    Wachstum     dünn,     schleierartig, hellgelb.     Luftmycel    mehlig bestäubt,  hellgelb.  



  5.     Caliciusnmalat        Agar:    Wachstum schleierartig,  hellbraun.     Luftmycel        sammetig,    hellgelb bis grünlich  grau. Substrat     kastanienbraun.     



  6.     Gellatinestich    (18 ): Wachstum oberflächlich,  schleierartig,     brännlichgelb,    Substrat     rötlichbraun.     Verflüssigung nach 18 Tagen 0,8-1,2     cif.     



  7.     Stärkeplatte:    Wachstum dünn, schleierartig,  farblos bis     hellgelb.        Luftmycel    wenig entwickelt, hell  gelb. Substrat graublau. Hydrolyse nach 14 Tagen  1,6 cm.  



  8. Kartoffeln.: Wachstum schleierartig, hellbraun  bis weissgrau.     Luftmycel    spärlich, hellgelb bis.     grün-          lichgrau.    Substrat     hellbraun.     



  9.     Karotten:    Wachstum sehr langsam, hellgelb.  10.     Lackmusmilich:        Pellikula    hellbraun.     Luftmycel          sammetig,    farblos :bis     hellgelb,    zuletzt     grünl'ichgrau.     Substrat rot. Langsame Koagulation und Hydrolyse.  



  Die wichtigsten     Merkmale    des     Stammes    A 10 073  stimmen mit denjenigen von     Streptomyces        griseus          (Krainsky)        Waksman    überein, so     d'ass    er vorläufig  dieser Art zugezählt wird.  



  Es ist bekannt, dass einige Vertreter der Ar       Strepto@myces        griseus    Antibiotika produzieren" so       Streptomycin        (Waksman    S. A.,     StreptoMycini,    Verlag       Williams        and        Wilkins.,    1949)     Rhodomycetin        (Shock-          man    G. und     Waksman    S.

   A.,     Antibiotics        and        Chemo-          therapy,    1, 68-75 [1951]),     Actidion        (Leach    B. B.,  Ford H. J.     und        Whi        fer    A. J., J. A. C. S. 69, 474  [1947]),     Candicidin        (Lechevaker    H., Acker R. F.,       Corke    C. T.,     Haenseler    C. M. und     Waksman    S. A.,       Mycologia    45, 155-171 [1953]);     Grisein        (Reynolds     D.

   M. und     Waksman    S. A., J.     Bacteriol.    55, 739-752      [1948] und     Streptocin        (Waksman    S. A.,     Harris    D. A.,  Kupferberg A. B., Singher H. O. und     Styles    H.,     Proc.          Soc.        Exp.        Biol.        Med.   <I>70,</I> 308-312 [1949]).

   Es wird  weiter unten .gezeigt, dass sich das neue Antibiotikum       Grisonomycin    in charakteristischer Weise von diesen  bereits     bekannten        Antibiotika        unterscheidet.     



  Zur Herstellung des Antibiotikums A 10 073 kön  nen auch     Varianten,    wie sie z. B. durch     Selektionie-          rung    oder Mutation, insbesondere     unter    der     Einwir-          kung    von     Ultraviolett    oder Röntgenstrahlen oder von       Stickstoff-Senfölen    gewonnen werden, Verwendung  finden.  



  Der     Streptomyceten-Stamm    A 10 073     kann    z. B.  in     wässriger,        Kohlehydrate,        stickstoffhaltige        Verbin-          dungen    sowie     anorganische        Salze    enthaltender     Nähr-          lösung        aerob,

          also    beispielsweise in ruhender     Ober-          flächenkultur    oder vorzugsweise     submers    unter Schüt  teln oder Rühren     mit    Luft oder     Sauerstoff    in     Schüt-          telflaschen    oder den     bekannten        Fermentern    gezüch  tet werden.     Als.        Temperatur    eignet sich eine solche  zwischen 18 und 40 .

       Eine        wesentliche    antibiotische  Wirkung zeigt die     Nährlösung    dabei im     allgemeinen     nach 11/2 Tagen.  



       Als        Kohlenstoffquelle        kommen    zum     Beispiel     Kohlehydrate, wie     Glykose,        Saccharose,        Lak-          tose,        Mannit,    Stärke sowie Glycerin, in Frage.

   Als       stickstoffhaltige    Nährstoffe und     gegebenenfalls    wachs  tumsfördernde     Stoffe    seien     genannt:        Aminosäuren,          Peptide    und Proteine sowie deren     Abbauprodukte,     wie     Pepton    oder     Trypton,    ferner Fleischextrakte, was  serlösliche Anteile von     Getreidekörnern,    wie Mais  und     Weizen,    von     Destillationsrückständen    der     Alko-          holherstellung,    von Hefe, Bohnen,

   insbesondere der       Soyapflanze,    von Samen, beispielsweise der     Baum-          wollpflanze    usw., aber auch     Ammoniumsalze    und  Nitrate. Von anderen     anorganischen        Salzen    kann die  Nährlösung beispielsweise Chloride,     Carbonate,    Sul  fate von     Alkalien,        Erdalkalien,    Magnesium, Eisen,       Zink    und Mangan enthalten.  



  Zur     Isolierung    des     Antibiotikums    A 10 073 die  nen z. B.     folgende        Verfahren:    Man trennt das     Mycel     vom     Kulturfiltrat    ab, wonach die     Hauptmenge    des  Antibiotikums im     Kulturfiltrat        gefunden    wird.

   Es  bleiben aber trotzdem     namhafte    Mengen des Anti  biotikums am     Mycel        adsorbiert    Es ist daher vorteil  haft, letzteres gut auszuwaschen.     Dazu    eignen sich  Wasser und     wässrige    organische     Lösungsmittel,    z. B.       wässriges    Methanol.  



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    ist eine wasser  lösliche     Substanz,    die in     organischen        Lösungsmitteln,     insbesondere in     Lipoidlösungsmitteln,        unlöslich    ist.

    Es lässt sich bei     neutralen        pH        weder    aus     Kulturfil-          traten        noch    aus     angereicherten        Lösungen    mit den für  die Isolierung     basischer        hydrophiler        Antibiotika    üb  lichen     Fällungsmitteln,    wie z. B.     Pikrinsäure,        Am-          moniumreineckat,        Helianthin,        Pikrolonsäure,    ausfül  len.

   Gemäss seinem     Verhalten    bei der     elektrometri-          schen        Titration,    bei der     Elektrophorese    auf dem Pa  pier und     bei    der     Ad@orption    an     Ionenaustauschern,       handelt es sich     möglicherweise    um einen     amphoteren          Stoff    mit überwiegend basischen Eigenschaften.  



       Gemäss    diesen Eigenschaften sind zur     Gewinnung     des Antibiotikums A<B>10073</B> aus dem     Kulturfiltrat     und zu seiner     Reinigung    verschiedene Methoden ge  eignet, die     einzeln    oder in Kombination miteinander  angewandt werden können. So können verschiedene       Adsorptionsmittel    verwendet werden, z. B.

   Aktiv  kohlen, wie      Norit         (Markenprodukt),        aktivierte     Erden, wie     Aluminiumoxyd,        Fullererde    oder     Floridin,          Harzadsorber,    wie      Asmit     (Markenprodukt).

   Die       Affinität    des Antibiotikums     Grisonomycin    ist ins  besondere zu      Norit     über einen     weiten;        pH    Bereich  und zu      Asmit     in neutralem und     alkalischem        pH-          Bereich    sehr     gross.    Weiter kann das Antibiotikum     Gri-          sonomycin    aus dem Kulturfiltrat oder     wässrigen        Lö-          sungen    auch durch stark saure     Ionenaustauscher,    z. B.

          Dowex     50 (Markenprodukt),     adsorbiert    werden.    Die     Elution    der     Adsorbate        erfolgt    zweckmässig       mit        Gemischen    von Wasser und     organischen    Lösungs  mitteln, z. B. binären Gemischen von Wasser mit  einem mit Wasser mischbaren organischen.     Lösungs-          mittel,    wie z.

   B.     Wasser-Methanol,        Wasser-Aceton,     Wasser-Alkohol,     Wasser-Propanol,        Wasser-Pyridin     oder aber     Mehrkomponenten-Systemen,    wie von Was  ser mit einem mit Wasser nicht mischbaren organi  schen     Lösungsmittel    und einem oder mehreren mit  Wasser mischbaren, als     Mischungsvermittler    dienen  den" organischen Lösungsmitteln, wie z.

   B.     Butanol          Methanol-Wasser,        Butanol-Pyrid'in-Methanol-Wasser,          Phenol-Methanol-Wasser.    Diese zur     Elution    dienen  den     Lösungsmittelgemische    können mit oder ohne       Zusatz    von     anorganischen    oder organischen Säuren,  z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essig  säure, oder mit oder ohne     Zusatz    von     basischen    Mit  teln, z. B. Ammoniak, niederen!     aliphatischen    Aminen,  angewendet werden.

   Bei der Verwendung von     Norit     als     Adsorptionsmittel    haben sich Gemische von     Bu-          tanol-Methanol-Wasser    im     Volumenverhältnis    von  2 : 1 : 2, von     Butanol-Methanol-PyridinWasser    im       Volumenverhältnis    von. 2 : 1 : 1 : 2 oder von     Alkohol     Wasser im     Volumenverhältnis    von 3 : 2 zur     Elution     des     Antibiotikums.    als besonders geeignet erwiesen.

         Ad'sorbate    an     Asmit-Phenolharz        werden    vorzugsweise  mit einem     Gemisch    von     Methanol-Wasser-ln    Salz  säure im     Volumenverhältnis    von 75:15: 10 und  solche an den     erwähnten        Ionenaustauschern    zweck  mässigerweise mit     basischen    Mitteln, z. B. mit     wäss-          rigen:    Lösungen von Ammoniak,     eluiert.     



  Aus den antibiotisch wirksamen     Eluaten    kann das  Antibiotikum durch Entfernung der     Lösungsmittel     im Vakuum in Form     eines        Trockenpulvers        erhalten     werden oder aber inForm einer stark konzentrierten  Lösung, aus der das Antibiotikum     durch    Zusatz der       4-6fachen    Volumenmenge von Aceton oder von  einem     Gemisch    von Methanol und Aceton, in Form  eines braungelben Pulvers ausgefällt werden kann.       Enthält    das     Elutionsmittel    mit Wasser nicht misch  bare     Lösungsmittel,    z.

   B. im     Falle        einer    Noritabsorp-           tion    das erwähnte Gemisch     Butanol-Methanol-Wasser     (2: 1 : 2), dann kann dieses auch     zweckmässigcrweise     mit einem weiteren, mit Wasser nicht mischbaren Lö  sungsmittel, wie z. B. Äther, Chloroform, Essigester,       n-Butylacetat,        in    solcher Menge versetzt werden, dass  sich zwei Phasen bilden.

   Das Antibiotikum befindet  sich dann fast ausschliesslich in der     wässrigen    Phase,  aus welcher es wiederum entweder     durch    direktes  schonendes Eindampfen     zur    Trockne oder durch Ein  engen zu einer konzentrierten Lösung mit anschlie  ssender Fällung in Form eines Pulvers erhalten wird.  Enthält das     Elutionsmittel    Säuren oder Basen, z. B.

    im Falle der     Asmitabsorption,    das erwähnte Gemisch       Methanol-Wasser-ln        Salzsäure    (75: 15: 10), dann  ist es     vorteilhaft,    die im     Eluat    vorhandene Säure     resp.     Base vor dem Einengen     durch    Zugabe von Lauge       resp.    Säure zu neutralisieren oder aber aus dem     Elu-          tionsmittel    durch Filtration durch einen schwachen       Anionenaustauscher,    wie      Amberlite        IR4B     (Mar  kenprodukt),

       bzw.    einen schwachen     Kationenaustau-          scher,    wie      Amberlite        IRC50         (Markenprodukt),    zu  entfernen, an welchen das Antibiotikum     Grisonomy-          cin        nicht        adsorbiert    wird.  



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    ist im     weiteren     löslich in Phenol und Mischungen von Phenol mit  organischen Lösungsmitteln, z. B.     Phenol-Chloro-          form-Gemischen.    Es lässt sich aus     wässrigen    Lösun  gen mit solchen Gemischen extrahieren.

   Verteilt man  das Antibiotikum zwischen     wässrigen        Salzsäurelösun.-          gen    und     phenolhaltigen        Ch;loroformlösungen,    dann  kann der Verteilungskoeffizient durch Variieren der       Phenolkonzentration    in der     wässrigen    Phase über einen  weiten Bereich nach Wunsch     eingestellt    werden.

   Ver  steht man unter dem     Verteilungskoeffizienten    des An  tibiotikums das     Verhältnis    der     Konzentration    in der  organischen Phase zur Konzentration in der     wässrigen     Phase, dann ergibt es sich, dass der Verteilungskoeffi  zient mit steigendem     Phenolgehalt    zu- und mit stei  gendem     Salzsäuregehalt    abnimmt. Durch eine Kom  bination von wenigen Verteilungsoperationen in sol  chen Systemen kann eine wesentliche Anreicherung  erzielt werden. Aus     Phenol-Chloroform-Gemischen     kann das Antibiotikum durch Zugabe     lypophiler    or  ganischer Lösungsmittel, wie z. B.

   Aceton, Äther oder       Petroläther,    in Form eines Pulvers ausgefällt werden.  Eine weitere Möglichkeit der Isolierung besteht  darin, dass man das Antibiotikum aus dem     Phenol-          Chloroform-Gemisch    durch Zugabe solcher Lösungs  mittel auf ein Filterhilfsmittel, wie z.

       B.        Hyflo        Super-          cel,    ausfällt     und-    den leicht     filtrierbaren    Rückstand  mit     den        gleichen    Lösungsmitteln gut     auswäscht.    Der  auf dem Filterhilfsmittel niedergeschlagene antibio  tische Rückstand     kann    mit einem kleinen Volumen  Wasser herausgelöst werden und die     derart    erhaltene  konzentrierte Lösung des. Antibiotikums durch Ge  friertrocknung in ein Pulver übergeführt werden.

         Schliesslich    ist es     auch    möglich, das Antibiotikum aus  der     Phenol-Chl;oroform-Lösung    nach Zugabe von       Äther-Petroläther-Gemischen    direkt mit wenig Was  ser     zurückzuextrahieren.    Die Menge des Petroläther-         Äther-Gemisches    richtet sich dabei nach der Phenol  menge.  



  Die beschriebenen     Adsorptions-,        Elutions-    und       Extraktionsverfahren    können einzeln oder in     Kom-          binatio@n    miteinander angewandt werden. Besonders  geeignet ist ein kombiniertes     Verfahren,        gemäss    wel  chem das Antibiotikum zuerst an:      Asmit         adsorbiert     und sodann     eluiert    wird, worauf eine     Adsorption    an        Norit     mit     anschliessender        Elution    folgt.

   Das dabei  erhaltene     Antibiotikumkonzentrat    wird hierauf durch  einige Verteilungen zwischen     Phenol-Chloroform-          Lösungen    und     Salzsäurelösung    weiter angereichert.  



  Die     Adsorptions-Elutionsprozesse        können        im           Batch -Verfahren    oder an der Säule     erfolgen..    Vor  gängig der     Elution    der     Adsorbate    können     die        mit    dem  Antibiotikum     belegten        Adsorptionsmittel    zwecks Ent  fernung antibiotisch     inaktiver        Begleitstoffe        mit    geeig  neten     Lösungsmitteln    gewaschen werden.

       Im    Falle des       Noritadsorbates        haben        sich        Wasser,        30        %        iges        Metha-          nol    und     trockenes    Aceton als     Waschmittel        geeignet     erwiesen.  



  Eine Anreicherung des     Antibiotikums.        Grisono-          mycin    aus den nach den     vorstehend    geschilderten Ver  fahren gewonnenen Konzentraten kann erfolgen,  wenn Lösungen solcher Konzentrate mit     Fällungs-          mitteln,    wie z.     B.        Pikrinsäure    oder     Helianthin,    ver  setzt werden, wobei     Begleitstoffe    des     Antibiotikums,     welche zum Teil in     vitro        ebenfalls    antibiotische Wir  kung aufweisen,.

   ausgefällt werden, während das Anti  biotikum selbst in Lösung bleibt. Nach der Abtren  nung dieser     Fällungen    durch Filtration wird das. über  schüssige     Fällungsmittel    aus dem     Filtrat    durch Pas  sage     über    einen geeigneten     Ionenaustauscher    wie  derum     entfernt,    im     Falle    von     Helianthin    oder     Pikrin-          säure    z.

   B. durch Passage über      Amberlite        IRA400      in der     Chlorid'ionenform,    worauf das angereicherte  Antibiotikum nach den     beschriebenen        Verfahren    aus  den Lösungen isoliert werden kann.  



  Um das     Antibiotikum    weiter anzureichern, wird  es vorzugsweise einer     Säuilenadsorptionschromato-          graphie        unterworfen.    Als     Ad'sorbentien    eignen sich  die     bereits    für das     Isolierungsverfahren    erwähnten       Adsorptonsmittel.    Im weiteren lässt sich das Anti  biotikum auch an     Cellulose        chromatographieren.    Für  die Entwicklung der     Chromatogrammc    werden die  selben     Lösungsmittelgemische    verwendet,

   die für die       Elution    der     Adsorbate    in den vorstehend     geschüder-          bei;        Isolierungsverfahren    angegeben sind, und zwar in  konstanter oder variierender Zusammensetzung.

       Ein     gutes     Anreicherungsverfahren        stellt    die     Säulenchro-          matographie    an      Norit     dar, wobei die     Aktivkohle     vorzugsweise     zwecks        Erhöhung    der Laufgeschwin  digkeit des     Eluiionsmittelts    mit einem     Filtrierhilfs-          mittel,    z.

   B.      Hyflo-Supercel     oder      Celite         (Mar-          kenprodukt),    im Gewichtsverhältnis 1 : 1 bis 1 : 2       verdünnt    wird. Weiter ist die     Chromabogxaphie    an       Cellulosesäulen    besonders gut zur Anreicherung des       Antibiotikums    geeignet. Als     Elutionsmittel    dient     in     diesem Falle eine Mischung von     Butanol-Methanol-          Wasser    im Volumenverhältnis von 4 : 1 : 2.

        Das     Antibiotikum        Grisonomycin    wird so in Form  eines antibiotisch hochwirksamen     blassgelben    Pul  vers erhalten, das durch seine Löslichkeitseigenschaf  ten durch     Papierchromatographie,    Elektrophorese so  wie durch sein Verhalten gegen     Farb-    und     Fällungs-          reagenzien    charakterisiert wird. Das Antibiotikum       Grisonomycin    ist sehr gut löslich in Wasser.

   Es löst  sich im weiteren: in Mischungen von Wasser und nie  deren     Alkoholen,    in Phenol sowie     in        Mischungen    von    Phenol mit organischen Lösungsmitteln. Es ist un  löslich in den gebräuchlichen organischen Lösungs  mitteln, insbesondere     Lipoidlösungsmitteln.    Das     pa-          pierchromatographische        Verhalten    des Antibioti  kums     Grisonomycin    auf     Whatman-Nr.        1-Papier    er  gibt sich im Vergleich mit     Streptomycinsulfat    (1),       Ristocetin    A (2)

   und     Ristocetin    B (3) aus folgender  Tabelle:  
EMI0004.0022     
  
    <U>Rf-Wert</U>
<tb>  Lösungsmittelgerrisch
<tb>  <U>Grisonomycin <SEP> 1 <SEP> I</U> <SEP> 2 <SEP> I <SEP> 3
<tb>  A <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  B <SEP> 0 <SEP> 0,12 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>  C <SEP> 0,15 <SEP> 0,25 <SEP> 0,22 <SEP> 0,19
<tb>  D <SEP> 0,52 <SEP> 0,61 <SEP> 0,53 <SEP> 0,24
<tb>  E <SEP> 5,15 <SEP> 1 <SEP> 5,15 <SEP> 11,4
<tb>  F <SEP> 0,65 <SEP> 0,07 <SEP> 0,69 <SEP> 0,69
<tb>  G <SEP> 0,92 <SEP> 0,13 <SEP> 0,41 <SEP> 0,25
<tb>  H <SEP> 0,90 <SEP> 0,29 <SEP> 0,38 <SEP> 0,17
<tb>  <B>1</B> <SEP> 0,11 <SEP> 0,15 <SEP> 0,05 <SEP> j <SEP> 0,

  25       A =     Butanol    mit Wasser gesättigt       B        =        Butanol        mit        Wasser        gesättigt    ;

   2     %        p-Toluol-          sulfosäure          C        =        80%iges        wässriges        Äthanol,        1,5        %        Natrium-          chlorid    enthaltend auf     Whatman-Nr.        4-Papier          imprägniert    mit 0,95m Natriumsulfat und  0,05m     Natriumhydmogensulfat        (NaHS04    -     H20)

            D        =        80%iges        wässriges        Mefthanol,        1,5%        Natrium-          chlorid    enthaltend  E =     Butanol-Methanol-Wasser    3<B>14:</B> 1 : 2  F =     Butanol=Äthanol-Wasser    1 : 1 :

   2  G = Wasser, gesättigt mit     Methyliso#butylketon          H        =        75        0/a        Wasser        +        25        %        einer        Mischung        von    3  Teilen Methanol und 1 Teil     Aceton,    mit Am  moniak auf     pH    10,5 gebracht und mit Phos  phorsäure auf     pH    7,5     zurückgestellt     I = sekundäres     Butanol,    gesättigt mit Wasser +  0,

  2     0/0-        Trichloressigsäure     (Im Falle des     Lösungsmittelsystems    E handelt es  sich um ein     Durchlaufchromatogramm.    Die angegebe  nen     Zahlen    bedeuten in diesem Falle das.

   Verhältnis  der Laufstrecke des Antibiotikums zur     Laufstrecke     von     Streptomycinsulfat.)     Das     Antibiotikum        Grisonomycin        verhält    sich     pa-          pierchromatographisch        ähnlich    wie     Grisein.        Grisein          wandert    jedoch in den meisten Systemen schneller als       Grisonomycin,    z. B.     im    System     Butanol-Eisessig-Was-          ser    (4: 1 : 5) um den Faktor 1,4: im System C um  den Faktor 1,3.

    



  Bei der Elektrophorese auf     Whatman-Nr.        1-Papier          wandert    das     Antibiotikum        Grisonomycin    an die Ka-         thode,    und zwar in einem     0,03-molaren        Kalium-Na-          trium-Phosphatpuffer    von     pH    5,5 bei einer Spannung  von 110 Volt während 5 Stunden um 4,2 cm. Unter  gleichen Bedingungen zeigen     Streptomycinsulfat    bzw.       Ristocetin    A bzw.     Ristocetin    B Wanderungsstrecken  von 8,3 bzw. 5,0 bzw. 3,9 cm.

   In einem     0,2-molaren          Boratpuffer    von     pH    8,13 wandert das Antibiotikum       Grisonomycin    unter sonst gleichen Bedingungen um  2,9 cm gegen die Kathode.     Streptomycin    bzw. die       Risto@cetine    A und B wandern in diesem Falle um  6,7 bzw. 3,4 cm in der gleichen Richtung.  



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    gibt aus einer       10%igen        wässrigen;        neutralen        Lösung        bei        der        trop-          fenweisen    Zugabe einer gesättigten     wässrigen    Lösung  von     Pikrinsäure,        Ammoniumreineckat,        Helianthin     oder einer gesättigten Lösung von     Pikrolonsäure    in       900/eigem    Alkohol keine Fällung,

   im Falle von     He-          lianthin    höchstens eine schwache Trübung. Negativ  sind weiter der     Sackagu.chi-,        Maltol-,        Elson-Morgan-,          Biuret-    und der     Benedict-Test.     



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    unterscheidet  sich von den ebenfalls von Vertretern der Art     Strep-          tomyces        griseus    produzierten Antibiotika     Streptomy-          cin,        Rhodomycetin,        Äsidion,        Streptocin,        Grisein    und       Candicidin    durch seine     Löslichkeitseigenschaften,    seine  Eigenfarbe, die Farbreaktionen und sein     papierchro-          matographisches    Verhalten.  



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    besitzt eine hohe  Wirksamkeit gegenüber verschiedenen Mikroorganis  men. Verwendet man als Testmethode in     vitro    Ver  dünnungsreihen (Zehnerpotenzen) in     Glukosebouillon,     so ergeben sich bei 2     Stunden        Bebrütung    bei 37  mit  den verschiedenen Testorganismen folgende noch  hemmende     Konzentrationen.       
EMI0005.0001     
  
    Hemmende
<tb>  Testorganismen <SEP> Konzentration
<tb>  ,ag/cms
<tb>  Micrococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var.

   <SEP> aureus <SEP> 1
<tb>  Streptococcus <SEP> pyogenes <SEP> 1
<tb>  Streptococcus <SEP> viridians <SEP> 1
<tb>  Corynebacterium <SEP> diphteriae <SEP> 1
<tb>  Escherichia <SEP> coli <SEP> 1
<tb>  Escherichia <SEP> coli, <SEP> Streptomycin-resistent <SEP> 1
<tb>  Escherichia <SEP> coli, <SEP> Chloromycetin-resistent <SEP> 1
<tb>  Shigella <SEP> sonnei <SEP> 1
<tb>  Pseuäomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 1
<tb>  Klebsiella <SEP> Typ <SEP> A <SEP> 1
<tb>  Pasteurella <SEP> pestis <SEP> 1
<tb>  Bacillus <SEP> megatherium <SEP> 1
<tb>  Endomyces <SEP> albicans <SEP> 1       Wird für die     Testierung        irr        vitro    die     Plattentest-          methode    mit Papierrondellen von 6 mm Durchmesser  verwendet,

   so erhält man mit einer 1     0/eigen    Lösung    des     Antibiotikums        Grisonomycin    folgende Hemm  zonen:  
EMI0005.0010     
  
    Testorganismen <SEP> Hemmzone
<tb>  in <SEP> mm
<tb>  Mierococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var <SEP> aureus <SEP> 21
<tb>  Micrococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var. <SEP> aureus
<tb>  Penicillin-resistent <SEP> 20
<tb>  Escherichia <SEP> coli <SEP> 18
<tb>  Escherichia <SEP> coli, <SEP> Streptomycin-resistent <SEP> 18
<tb>  Escherichia <SEP> coli, <SEP> Chl'oromycetin <SEP> resistent <SEP> 18
<tb>  Pseudomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 12
<tb>  Klebsiella <SEP> Typ <SEP> A <SEP> 17
<tb>  Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 19       In     vivo    ist das Antibiotikum     Grisonomycin    eben  falls wirksam.

   Bei     zweimaliger    subkutaner Applika  tion von 20 mg/kg an mit Klebsiena Typ A     infizierte     Mäuse werden     1009/o    überlebende     beobachtet.    Diese  Dosen werden von nicht     infizierten        Mäusen;    ohne  Schädigung     ertragen.     



  Das Antibiotikum     Grisonomycin    oder seine Deri  vate können als Heilmittel, z. B. in Form     pharmazeu-          tischer    Präparate, Verwendung finden. Diese enthal  ten die     genannten    Verbindungen in Mischung mit  einem für die     enterale,        parenterale    oder lokale Appli  kation geeigneten     pharmazeutischen    organischen oder       anorganischen    Trägermaterial. Für     dasselbe    kommen  solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindun  gen nicht reagieren, wie z. B.

   Gelatine,     Milchzucker,     Stärke,     Magnesiumstearat,        Talk,        pflanzliche        öle,          Benzylalkohole,    Gummi,     Palyalkylenglykole,    Vase  line, Cholesterin oder andere     bekannte    Arzneimittel-    träger. Die     pharmazeutischen    Präparate     können    z. B.

    als     Tabletten,    Dragees, Pulver,     Salben,    Cremen, Sup  positorien oder in flüssiger Form als Lösungen, Sus  pensionen oder Emulsionen     vorliegen.        Gegebenenfalls     sind sie sterilisiert und bzw. oder     enthalten        Hilfs-          stoffe,    wie     Koniservierungs-,        Stabilisierungs-,        Netz-          oder        Emulgiermittel.    Sie können auch noch andere       therapeutisch    wertvolle Stoffe     enthalten.     



  <I>Beispiel 1</I>  Die Züchtung des     Streptomyces    A 10 073 wird  nach dem     Submersverfahren        durchgeführt.    Man ver  wendet eine Nährlösung, die pro Liter     Leitungswasser     20 g     Distillers        Solubles,    20g     Malzextrakt,    1 g Na  triumnitrat und 5 g     Natriumchlorid    enthält. Die Nähr  lösung wird in den     Impfkolben    oder in den     Fermen-          tern    während 20-30 Minuten bei 1 atü sterilisiert.

    Die     sterilisierte    Nährlösung     zeigt    ein     pH    von 7,5 bis           8,0.        Die        Animpfung        erfolgt        mit        Abis        zu        10%        einer     teilweise     sporulierenden    vegetativen Kultur des Or  ganismus..

   Man     in-kubiert    unter gutem Schütteln oder  Rühren bei 27 , wobei Kulturen in     Fermentern    mit  etwa 1     Vol.    steriler Luft pro     Vol.    Lösung in der Mi  nute belüftet werden:.

   Nach 48-120 Stunden     Bebrü-          tung    hat die Kulturlösung den grössten Hemmwert ge  genüber den Testorganismen (B.     subtilis,        Micro-          coccus        pyogenes,    vor.

       aureus,        Escherichia        coli,        Kleb-          siena)        erreicht.    Man     trennt    das     Mycel    sowie andere  feste Bestandteile von der die Hauptmenge des Anti  biotikums     enthaltenden    Lösung mittels Filtration oder       Zentrifuaation    ab,

   wobei     ge@gebenenfalls    der     Kultur-          lösung        vor        der        Filtration        etwa    1     %        eines        Filterhilfs-          mittels,    z. B.     Hyflo        Supercel,        zugesetzt    wird.

   Die     Fil-          terrückstände    wäscht man mit Wasser und mit     wäss-          rigem    Methanol und     vereinigt    die Waschflüssigkeiten       mit    dem antibiotisch wirksamen: Kulturfiltrat.  



  Verwendet man anstelle der oben     angegebenen     Nährlösung solche, die pro Liter Leitungswasser die  folgenden     Nährstoffe    enthalten, so erhält man nach  analoger Züchtung und Aufarbeitung Kulturfiltrate  von     ähnlich    hoher     antibiotischer    Wirksamkeit.

    
EMI0006.0055     
  
    a) <SEP> Laktose <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Distillers <SEP> solubles <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 5 <SEP> g
<tb>  Natriumnitrat <SEP> 1 <SEP> g
<tb>  b) <SEP> Glukose <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  Distillers <SEP> solubles <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 5 <SEP> g
<tb>  Natriumnitrat <SEP> 1 <SEP> g
<tb>  Calciumcarbonat <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  c) <SEP> Mannit <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Distillers <SEP> solubles <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 3 <SEP> g
<tb>  Natriumnitrat <SEP> 1 <SEP> g
<tb>  d) <SEP> Glycerin <SEP> 20 <SEP> g
<tb>  Sojamehl <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 5 <SEP> g
<tb>  Natriumnitrat <SEP> 1 <SEP> g
<tb>  Calciumcarbonat <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  e)

   <SEP> Glukose <SEP> <B>20</B> <SEP> g
<tb>  Sojamehl <SEP> 10 <SEP> g
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 5 <SEP> g
<tb>  Natriumnitrat <SEP> 1 <SEP> g
<tb>  Calciumcarbonat <SEP> 10 <SEP> <B>g</B>       <I>Beispiel 2</I>    7 1 eines nach Beispiel 1     erhaltenen.    Kulturfiltra  tes werden mit einer     Durchlaufgeschwindngkeit    von 4 1  pro     Stunde    durch eine 40 cm     hohe    Schicht von  700 ml     Asmit        durchfiltriert.    Das Antibiotikum wird  dabei vollständig     adsorbiert.    Nachfolgend wird die  Säule bei einer     Durchlaufgeschwindigkeit    von 7 bis  8 1 pro Stunde mit 2 1 Wasser     gewaschen    und hierauf 

   mit einem Gemisch von     Methanol-Wasser-In    Salz  säure im Volumenverhältnis von<B>75: 15:</B> 10     cluiert.       Das     Elutionsmittel    wird in Fraktionen von 1 1     auf-          gefangen.        Die        Fraktionen        2-4,        die        bis        zu        80        %        der        im     Kulturfiltrat vorhandenen antibiotischen Aktivität  enthalten, werden vereinigt (etwa 3 1).

   Die im     Eluat     vorhandene Salzsäure wird mit verdünnter Natron  lauge neutralisiert, wobei zuvor die dazu erforderliche  Menge Natronlauge durch     Titration    eines mit Wasser  auf das doppelte Volumen verdünnten     aliquoten    Tei  les festgestellt wird:. Die neutrale Lösung wird am  Rotationsverdampfer bei 35  C auf 200 ml     eingeengt     und hierauf durch ein Papierfilter filtriert und mit  wenig Wasser nachgewaschen. Durch Gefriertrock  nung erhält man aus dem Filtrat das rohe Antibioti  kum in Form eines braunen Pulvers. Die Ausbeute  beträgt etwa 7 g pro Liter Kulturfiltrat.

      <I>Beispiel 3</I>    100 1 des nach Beispiel 1 erhaltenen Kulturfiltra  tes werden mit 2 kg     Norit    während 1 Stunde verrührt,  wobei die gesamte antibiotische Aktivität an der Ak  tivkohle     ads-orbiert    wird. Die letztere wird, vorteil  haft unter Zugabe eines     Filtri-erhil:fsmittels,    wie z. B.       Hyflo        Supercel,    abgetrennt und hierauf dreimal mit  je 20 1 destilliertem Wasser gewaschen, wobei jedes  mal während 30 Minuten mechanisch gerührt und  anschliessend filtriert wird. Die Waschlösung ist  antibiotisch inaktiv.

   Die Kohle wird nachfolgend mit       20    1     einer        wässrigen        30%igen        Lösung        von        Alkohol     während 30 Minuten. verrührt und durch Filtration  wiederum abgetrennt.

   Diese Operation wird mixt 20 1       und        schliesslich        noch        mit        10    1     30%igem        Alkohol        wie-          derholt.    Die vereinigten     wässri-    alkoholischen Fil  trate enthalten 0,5-0,6 g Trockensubstanz pro Liter  mit lediglich geringer antibiotischer Wirksamkeit.

    Die Aktivkohle wird nun gleicherweise mit 3     Portio-          nen        (2    X     20        1,    1 X     101)        von        60%igem        Alkohol        eru-          iert.    Diese     Eluate    enthalten eine grosse antibiotische  Wirksamkeit. Sie werden vereinigt und im Dünn  schichtenverdampfer bei höchstens 30  auf ein     kleines     Volumen eingeengt.

   Die     solcherweise    erhaltene kon  zentrierte     wässrige    Lösung giesst man in das fünf  fache Volumen von Aceton, wobei das Antibiotikum       Grisonomycin    vorwiegend als Massgelbes Pulver aus  gefällt wird. Nach mehrstündigem Stehen bei 0  wird  die überstehende Lösung durch Dekantieren vom       Rückstand    abgetrennt und letzterer mit trockenem  Methanol     gewaschen.    Der verbleibende Rückstand  wird im Vakuum gut getrocknet.

   Man erhält derart  7-8 g des rohen Antibiotikums     Grisonomycin    in  Form eines Massgelben Pulvers (Fraktion 1) Die ver  einigten Aceton- und     Methanollösungen        enthalten     weitere 12-13 g Substanz, welche durch Entfernen  der Lösungsmittel im Vakuum     isoliert    wird. Sie be  sitzt eine     kleinere    spezifische antibiotische Wirksam  keit (Fraktion 2).  



  <I>Beispiel 4</I>  1<B>1</B> eines nach Beispiel 1 erhaltenen Kulturfiltrates  wird mit 15g     Norit    während 1 Stunde verrührt. Die  Aktivkohle wird durch Filtration, vorteilhaft unter  Zugabe von     Filterhilfsmitteln,    wie z. B.     Hyflo    Super-           cel,    von der antibiotisch inaktiven Lösung abgetrennt.

    Durch halbstündiges Schütteln mit 200 ml Wasser  wird die Aktivkohle gewaschen und dann     abfiltriert.     Gleicherweise wird mit 200 ml     30 /oigem    Methanol  gewaschen und die Kohle anschliessend auf einer     Glas-          filternutsche    scharf     abgesaugt.    Die Waschflüssigkeiten  sind antibiotisch inaktiv.

   Das     solcherweise    gewaschene       Kohleadsorbat    wird durch einstündiges Schütteln mit  200 ml einer Mischung von     Butanol-Methanol-Was-          ser    im Volumenverhältnis von 2: 1 : 2     eluiert.    Die  von der Kohle durch Filtration befreite, dunkel     ge-          färbte        Lösung        enthält        etwa        70        %        der        im        Kulturfiltrat     vorhandenen antibiotischen Aktivität.

   Man schüttelt  die Lösung mit 100     m1        n-Butylacetat.    Die sich dabei  ausscheidenden 2 Phasen werden getrennt. Die     wäss-          rige,    dunkel gefärbte Phase von 140     mlenthält    prak  tisch die gesamte im     Eluat    vorhandene antibiotische  Aktivität und wird anschliessend der Gefriertrocknung  unterworfen. Man erhält das rohe Antibiotikum     Gri-          sonomycin    als     dunkelgelbes    Pulver. Ausbeute: 0,93 g.

      <I>Beispiel 5</I>    15 g     eines    nach Beispiel 4     erhaltenen,    mit Wasser  und     30 /oigem    Methanol gewaschenen     Kohleadsor-          bates    werden mit 200     m1    einer Mischung von     Bu          tanol-Methanol-Pyridin-Wasser    im     Volumenverhältnis     von 2: 1 : 1 : 2 während 1 Stunde geschüttelt.

   Das  durch Filtration über einer     Glasfilternutsche    von der  Kohle befreite dunkel gefärbte     Eluat        enthält    bis zu       80        %        der        im        Kulturfiltrat        vorhandenen        antibiotischen     Aktivität. Die Lösung wird mit 100 ml     n-Butylace-          tat    geschüttelt.

   Die dabei ausgeschiedene, die anti  biotische Aktivität enthaltende     wüssrige    Phase von  etwa 110 ml wird am Rotationsverdampfer bei     35      auf ein kleines Volumen eingeengt. Aus dieser kon  zentrierten Lösung erhält man das rohe Antibioti  kum     Grisonomycin    durch Gefriertrocknung in Form  von 1,01g eines braungelben Pulvers.

      <I>Beispiel 6</I>  5 g eines nach Beispiel 3     erhaltenen        Antibioti-          kumkonzentrates    (Fraktion 2) werden an einer 5,5 cm  hohen Säule einer Mischung von 10 g     Norit    und  20g     Hyflo        Supercel        chromatographiert,    wobei die  Substanz in Form einer     l0o/oigen        wässrigen    Lösung  auf die Säule aufgetragen wird.

   Es werden Fraktio  nen zu     ?.    Liter     aufgefangen:.    Die Fraktionen 1-6,  die mit Wasser     eluiert    werden, werden eingedampft  und enthalten 4,3 g antibiotisch inaktives Material.       Aus        den        Fraktionen        7-10,        die        mit        10        %        igem        Alkohol          eluiert    werden, erhält man 155 mg Trockensubstanz,  die ebenfalls antibiotisch     unwirksam    ist.

   Die Frak  tionen 11-14,     eluiert    mit     301/oigem    Alkohol., und  die Fraktion 15,     eluiert    mit 2 1 60     19/o        igem    Alkohol,  enthalten zusammen 140 mg des angereicherten Anti  biotikums     Grisonomycin,    das aus den Lösungen durch  Einengen am     Rotationsverdampfer    bei 35  und durch  anschliessende Gefriertrocknung in Form eines     beigen     Pulvers erhalten wird.

           Beispiel   <I>7</I>  10 g eines nach Beispiel 3 erhaltenen     Antibioti-          kumkonzentrates    (Fraktion 2) werden     in    100 ml Was  ser gelöst und mit 5 g kristallinem     Helianthin     (Orange<B>111,</B>     Natriumsaliz    der     4'-Dimethylamino-azo-          benzol4-sulfonsäure)    versetzt.

   Die     Aufschlemmung     wird während 1 Stunde am     Vibromischer    stark     ge-          rührt    und hierauf über 10g     Hyflo        Supercel        filtriert.     Das     Filtrat    wird vom überschüssigen     Helianthin    mit  tels einer Passage durch 50 ml     Amberlite    IRA400 in  der     Chlorid'ionenform    befreit.

   Man wäscht den     Ioncn-          austauscher    mit 200 ml Wasser und engt das mit der  Waschflüssigkeit vereinigte Filtrat am Vakuum bei  35  auf ein     kleines    Volumen ein. Aus der konzentrier  ten Lösung erhält man das gegenüber dem Ausgangs  material angereicherte Antibiotikum durch Gefrier  trocknung in     Form;    eines Pulvers (6 g). Das im ab  filtrierten     Rückstand    befindliche     Helianthatgelnisch     enthält in     kleiner    Menge einen antibiotisch wirksamen  Stoff, dessen biologisches Wirkungsspektrum sich  von jenem des Antibiotikums     Gris.onomycin    unter  scheidet.  



  <I>Beispiel 8</I>  8,1     g    eines nach Beispiel 3 erhaltenen     Antibioti-          kumpräparates        (Fraktion    1) werden an 647 g     asche-          freiem        Cellulosepulver        Whatman    Standard Grade       chromatographiert.    Zu diesem Zweck wird das     Cel-          lulosepullver        portionenweise    in eine     Glassäule    ein  gefüllt und mit einem .genau in die Säule hineinpas  senden Stöpsel aus rostfreiem Stahl möglichst stark       eingepresst,

      so     dass    jeweils etwa 5 cm hohe Schichten  entstehen. Es resultiert dabei eine homogene     Cellu-          losesäule    von 70 cm Höhe und 5,5 cm     Durchmesser.     Diese wird während 2 X 24 Stunden bei     einer        Durch-          laufgeschwind-igkeit    von 70     ml    pro Stunde mit einem  Gemisch von     Butanol-MethanolWasser    im     Volumen-          verhältnis    4:

   1 :2     gewaschen.    Die zu     chromato-          graphierende    Substanz wird in 100     ml    Wasser gelöst  und mit 50 ml Methanol sowie 50 ml     Butanol    ver  setzt.

   Bevor diese Lösung auf die Säule aufgebracht  werden kann, wird die Säule  akklimatisiert , das  heisst, es     werden    auf die Säule kleine Portionen des  Gemisches     Butanol-Methanol-Wasser    mit abnehmen  dem     Butanolgehalt    derart aufgetragen, dass man eine  neue Portion unter Vermeidung von Turbulenz ge  rade dann aufträgt, wenn die vorangehende     Portion     ganz in die     Cellulose        eingesickert    ist.

   Es werden da  bei 20 ml     Butanol-Methanol:-Was:s,er-Gemisch     3:1:2, 20 ml Gemisch 2:1:2 und 20     ml     Gemisch 1 : 1 : 2 aufgetragen.     Anschliessend    lässt  man die 200 ml der Lösung in die Säule  einsickern und beginnt     dann,    kleine Portionen des       Gemisches        Butanol-Methanol-Wasser    mit ansteigen  dem     Butanolgehalt    aufzubringen. Man verwendet  dazu 10     -ml        des,        Gemisches,        11/"    : 1 : 2, 20     ml;    des  Gemisches 2 : 1 : 2 und 20 ml des Gemisches 3 : 1 : 2.

    Hierauf wird die Säule mit dem Gemisch 4 : 1 : 2 ent  wickelt. Es werden Fraktionen zu 135-140     ml.    auf  gefangen. Jede antibiotisch aktive Fraktion versetzt  man mit 50 ml Äther und schüttelt sie     dreimal    mit      20     ml    Wasser aus. Die     vereinigten        wässrgen    Phasen  werden mit 50     ml    Äther durch Ausschütteln ge  waschen und anschliessend durch Gefriertrocknung in  Form eines Beigen Pulvers erhalten. Die Fraktionen  7-26 enthalten antibiotisch wirksames Material, wo  bei das     Aktivitätsmaximum    in den Fraktionen 11-20  vorhanden ist.

   Diese werden vereinigt und man er  hält 1,45 g des     angereicherten    Antibiotikums     Griso-          nomycin.     



  <I>Beispiel 9</I>  780 mg eines nach Beispiel 8 erhaltenen angerei  cherten     Antibiotikumkonzentrates    werden an 154 g       aschefreiem        Cellulosepulver        Whatman    Standard  Grade     chromatographiert.    Gemäss der     in    Beispiel 8  angegebenen Vorschrift erhält man in einem     Chro-          matogrammrohr    von 3 cm innerem Durchmesser eine       Cellulosesäule    von 62 cm Höhe.

   Diese wird während  4 X 24 Stunden bei einer     Durchlaufgeschwindigkeit     von 20 ml pro Stunde mit einem Gemisch von.     Bu-          tanol-Methanoli-Wasser    im     Volumenverhältnis    von  4 : 1 : 2 gewaschen. Die Substanz wird in 5 ml Wasser  gelöst und mit 2,5     ml    Methanol und 4     ml        Butanol          versetzt.    Die Säule wird vor dem     Auftragen    der Lö  sung wie in Beispiel 8 angegeben  akklimatisiert ,  und zwar mit 2 ml Gemisch 3 : 1 : 2, mit 2     ml    Ge  misch 2: 1 : 2 und schliesslich mit 2     ml    Gemisch  <B>1,6:</B> 1 : 2.

   Hierauf wird die Lösung aufgetragen und  die     Cellulosesäule    mit 2     ml-Portionen    der     Butanol-          Methanol-Wasser-Gemische    2:1:2, 21/2:1:2,  3 : 1 : 2 und 3 1/2 : 1 : 2 beschickt.     Nachfolgend    wird  die Säule mit dem Gemisch 4 : 1 : 2 bei einer konstan  ten Temperatur von 25  entwickelt. Es werden Frak  tionen zu je 40 ml aufgefangen. Die antibiotisch ak  tiven Fraktionen 14-33 werden einzeln mit 50 ml       Äther-Chloroform    (4: 1) geschüttelt. Die dabei ab  geschiedene     wässrige    Phase, welche die antibiotische  Aktivität enthält, wird abgetrennt und die organische  Phase zweimal mit 5 ml Wasser nachgeschüttelt.

   Die  vereinigten     wässrigen    Phasen     (etwa    20 ml) werden  mit 20     ml    Äther-Chloroform (4: 1) gewaschen und  durch     Gefriertrocknung    in Massgelbe Pulver über  geführt. Die Fraktionen 19-21 sind antibiotisch am  stärksten wirksam. Sie werden vereinigt und man er  hält insgesamt 75 mg des reinen Antibiotikums     Gri-          sonomycin,    das, verglichen mit dem im     Kulturfiltrat     vorhandenen Material, eine etwa 300fache antibio  tische     Wirksamkeit    besitzt. Das reine Antibiotikum       Grisonomycin    löst sich sehr leicht in Wasser.

   Es ist  schwer bis     unlöslich    in organischen     Lösungsmitteln,     insbesondere     Lipoidlösungsmitteln.    Es verhält sich       papierchromatographisch    einheitlich in den     Lösungs-          mittelgemischen        A-I    (vergleiche Tabelle in der Be  schreibung) und unterscheidet sich in diesen Systemen  auch von anderen bekannten wasserlöslichen Anti  biotika, wie z.

   B.     Streptomycin,        Neomycin,        Risto-          cetin    A und B und     Viomycin.    Das Antibiotikum     Gri-          sonomycin    lässt sich aus neutralen     konzentrierten          wässrigen    Lösungen mit     Pikrinsäure,        Helianthin,        Am-          moniumreineckat    und     Pikrolonsäure    nicht ausfällen.  Es wird aus solchen Lösungen von schwach sauren    oder schwach basischen     Ionenaustauschern    nicht ad  sorbiert.

   Es gibt keine Farbreaktion nach     Sackaguchi,     Ehrlich,     Bened'ict    und     Elson-Morgan.    Die     Biuret-          reaktion    ist negativ.  



  <I>Beispiel 10</I>  10 g eines nach Beispiel 4 erhaltenen     Antibioti-          kumpräparates    werden in 100     ml    Wasser gelöst und  mit 5n Salzsäure auf einen     pH-Wert    von annähernd  1 eingestellt. Diese Lösung wird     zweimal    mit<B>100</B> ml  einer Mischung von: 100 g Phenol in 100 ml Chloro  form ausgeschüttelt. Der     organische    Extrakt     enthält     nur wenig antibiotische Aktivität und wird verwor  fen.

   Die     wässrige    Lösung wird durch Zugabe von  festem     Kaliumbicarbonat    auf     pH    6,5 gebracht und in  3 Portionen mit insgesamt 150 ml einer Lösung von  300 g Phenol in 1 Liter Chloroform extrahiert. Das       wässrige        Raffinat    wird verworfen.

   Den     Phenol-ChJoro-          formextrakt    filtriert man durch eine kleine Schicht  von     Celite    und extrahiert das, Filtrat dreimal mit  20 ml 1/10n     Salzsäure.    Der     Salzsäureextrakt,    in dem  sich das Antibiotikum befindet, wird auf     pH    2     eirn-          gestellt    und in 6 Portionen mit insgesamt 100     ml    eines  Gemisches von 100 g Phenol in 100 ml Chloroform  extrahiert.

   Der     Phenolextrakt    wird erneut durch     Celite     filtriert, mit 50     ml    Wasser, 300 ml Äther und 300, ml       Petroläther    versetzt und gut geschüttelt. Nach dem  Abtrennen der     wässrigen    Phase wird die organische  Phase mehrmals mit kleinen Portionen Wasser nach  gewaschen. Die vereinigten     wässrigen    Phasen werden  zwecks Entfernung des Phenols mehrmals mit Äther       geschüttelt    und hierauf     lyophilisiert.    Man erhält  85 mg eines Beigen Pulvers von hoher antibiotischer    Wirksamkeit.



  Process for producing a new antibiotic The present invention relates to a process for producing the water-soluble anti-biotic A 10 073, which is characterized in that the actinomycete strain A 10 073 or a mutation of this strain is grown in a nutrient solution and then the antibiotic A 10 073 isolated from the nutrient solution.



  The antibiotic grisonomycin is produced during the culture of a new actinomycete strain, which was isolated from a soil sample collected near Bergün, Canton of Graubünden, Switzerland and which is in our laboratories and in the Eidig. Technical University, Institute for Special Botany, under the designation A 10 073.



  The Act.inomyceten strain A <B> 10 </B> 073 belongs to the species Streptomyces griseus .. It forms a yellowish-greenish-gray aerial mycelium. The spore chains are irregularly branched and do not form spirals. The individual spores are smooth. If the organism is cultivated on peptone-containing culture media, no black-brown melanoid discoloration can be observed. Growth is relatively little dependent on temperature, the fungus develops well at both 18 and 40, but the optimum is between 25 and 32.

    



  For further characterization, the growth of Streptomyces griseus A 10 073 on various nutrient media is described below. The nutrient media 1-7 and 10 were according to W. Linden bein, Arch. Mikrobiol. <I> 17, </I> 361 (1952).



  1. Synthetic agar: initially thin, veil-like and light yellow, later wrinkled and light brown to copper-red. Air mycelium velvety, light yellow to greenish gray.



  2. Synthetic solution: sediment, flakes, off-white. Pellicle initially yellowish, after 9 days reddish brown. Velvety aerial mycelium, white-gray. 3. Glucose agar: growth sparse, thin, veil-like, light yellow.



  4. Glucose asparagine agar: growth thin, haze-like, light yellow. Aerial mycelium floury, light yellow.



  5. Calicius malate agar: growth veil-like, light brown. Aerial mycelium velvety, light yellow to greenish gray. Substrate chestnut brown.



  6. Gellatin tint (18): growth superficial, veil-like, burnt-yellow, substrate reddish-brown. Liquefaction after 18 days 0.8-1.2 cif.



  7. Starch plate: growth thin, veil-like, colorless to light yellow. Aerial mycelium poorly developed, light yellow. Substrate gray-blue. Hydrolysis after 14 days 1.6 cm.



  8. Potatoes .: growth like a veil, light brown to white-gray. Aerial mycelium sparse, light yellow to. greenish gray. Substrate light brown.



  9. Carrots: very slow growth, light yellow. 10. Litmus milk: pellicle light brown. Air mycelium velvety, colorless: to light yellow, finally greenish gray. Substrate red. Slow coagulation and hydrolysis.



  The most important characteristics of the strain A 10 073 agree with those of Streptomyces griseus (Krainsky) Waksman, so that it is provisionally included in this species.



  It is known that some representatives of the Ar Strepto @ myces griseus produce antibiotics "so streptomycin (Waksman S.A., StreptoMycini, Verlag Williams and Wilkins., 1949) Rhodomycetin (Shockman G. and Waksman S.

   A., Antibiotics and Chemotherapy, 1, 68-75 [1951]), Actidion (Leach BB, Ford HJ and Whi fer AJ, JACS 69, 474 [1947]), candicidin (Lechevaker H., Acker RF, Corke CT, Haenseler CM and Waksman SA, Mycologia 45, 155-171 [1953]); Grisein (Reynolds D.

   M. and Waksman S.A., J. Bacteriol. 55, 739-752 [1948] and streptocin (Waksman SA, Harris DA, Kupferberg AB, Singher HO and Styles H., Proc. Soc. Exp. Biol. Med. <I> 70, </I> 308-312 [ 1949]).

   It will be shown below that the new antibiotic grisonomycin differs in a characteristic way from these already known antibiotics.



  For the production of the antibiotic A 10 073 can NEN variants such as. B. be obtained by selection or mutation, in particular under the action of ultraviolet or X-rays or nitrogen mustard oils, can be used.



  The Streptomycete strain A 10 073 can, for. B. in aqueous, carbohydrates, nitrogenous compounds and inorganic salts containing nutrient solution aerobic,

          that is, for example, in resting surface culture or preferably submerged with shaking or stirring with air or oxygen in shaker bottles or the known fermenters. When. A suitable temperature is between 18 and 40.

       The nutrient solution generally shows a significant antibiotic effect after 11/2 days.



       Carbohydrates such as glycose, sucrose, lactose, mannitol, starch and glycerine can be used as a carbon source.

   Nitrogen-containing nutrients and possibly growth-promoting substances are: amino acids, peptides and proteins and their breakdown products, such as peptone or tryptone, and also meat extracts, soluble parts of cereal grains such as corn and wheat, distillation residues from alcohol production, yeast, beans ,

   in particular of the soya plant, of seeds, for example the cotton plant, etc., but also ammonium salts and nitrates. Of other inorganic salts, the nutrient solution can contain, for example, chlorides, carbonates, sulphates of alkalis, alkaline earths, magnesium, iron, zinc and manganese.



  To isolate the antibiotic A 10 073 the nen z. B. the following procedures: The mycelium is separated from the culture filtrate, after which the main amount of the antibiotic is found in the culture filtrate.

   However, significant amounts of the antibiotic remain adsorbed on the mycelium. It is therefore advantageous to wash the latter out thoroughly. Water and aqueous organic solvents, e.g. B. aqueous methanol.



  The antibiotic grisonomycin is a water-soluble substance that is insoluble in organic solvents, especially lipoid solvents.

    At neutral pH it can neither be obtained from culture filtrates nor from enriched solutions with the usual precipitants for isolating basic hydrophilic antibiotics, such as. B. picric acid, ammonium pure nectar, helianthin, picrolonic acid, fill len.

   According to its behavior in electrometric titration, in electrophoresis on paper and in adsorption to ion exchangers, it is possibly an amphoteric substance with predominantly basic properties.



       According to these properties, various methods that can be used individually or in combination are suitable for obtaining antibiotic A 10073 from the culture filtrate and for purifying it. Various adsorbents can be used, e.g. B.

   Active carbon such as Norit (branded product), activated earths such as aluminum oxide, fuller's earth or floridine, resin adsorbers such as Asmit (branded product).

   The affinity of the antibiotic grisonomycin in particular to Norit is over a wide; pH range and very large for Asmit in neutral and alkaline pH range. The antibiotic grisonomycin can also be removed from the culture filtrate or aqueous solutions by means of strongly acidic ion exchangers, e.g. B.

          Dowex 50 (branded product). The elution of the adsorbates is conveniently carried out with mixtures of water and organic solvents, eg. B. binary mixtures of water with a water-miscible organic. Solvents such as

   B. water-methanol, water-acetone, water-alcohol, water-propanol, water-pyridine or multicomponent systems, such as water with a water-immiscible organic solvent and one or more miscible with water, as a mixing agent serve the "organic solvents such.

   B. butanol-methanol-water, butanol-pyrid'in-methanol-water, phenol-methanol-water. These are used for elution the solvent mixtures can with or without the addition of inorganic or organic acids, eg. B. hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, or with or without the addition of basic means with, z. B. Ammonia, lower! aliphatic amines.

   When using Norit as an adsorbent, mixtures of butanol-methanol-water in a volume ratio of 2: 1: 2 and of butanol-methanol-pyridine-water in a volume ratio of. 2: 1: 1: 2 or alcohol water in a volume ratio of 3: 2 to elute the antibiotic. proved to be particularly suitable.

         Ad'sorbates on asmitic phenolic resin are preferably mixed with a mixture of methanol-water-ln hydrochloric acid in a volume ratio of 75:15: 10 and those on the ion exchangers mentioned are conveniently with basic agents, e.g. B. with aqueous: solutions of ammonia, eluted.



  The antibiotic can be obtained from the antibiotic eluates by removing the solvents in vacuo in the form of a dry powder or in the form of a highly concentrated solution, from which the antibiotic can be obtained by adding 4-6 times the volume of acetone or a mixture of methanol and acetone, can be precipitated in the form of a brown-yellow powder. If the eluent contains solvents that are immiscible with water, e.g.

   B. in the case of norit absorption the mentioned mixture of butanol-methanol-water (2: 1: 2), then this can also expediently with another water-immiscible solvent, such as B. ether, chloroform, ethyl acetate, n-butyl acetate, are added in such an amount that two phases are formed.

   The antibiotic is then almost exclusively in the aqueous phase, from which it is in turn obtained either by direct gentle evaporation to dryness or by narrowing it to a concentrated solution with subsequent precipitation in the form of a powder. If the eluent contains acids or bases, e.g. B.

    in the case of asmitic absorption, the above-mentioned mixture of methanol-water-ln hydrochloric acid (75: 15: 10), then it is advantageous to use the acid or the acid present in the eluate. Base before concentration by adding lye, respectively. Neutralize acid or from the eluent by filtration through a weak anion exchanger, such as Amberlite IR4B (branded product),

       or to remove a weak cation exchanger, such as Amberlite IRC50 (branded product), on which the antibiotic grisonomycin is not adsorbed.



  The antibiotic grisonomycin is further soluble in phenol and mixtures of phenol with organic solvents, e.g. B. phenol-chloroform mixtures. It can be extracted from aqueous solutions with such mixtures.

   If the antibiotic is distributed between aqueous hydrochloric acid solutions and phenol-containing chloroform solutions, the distribution coefficient can be adjusted as desired by varying the phenol concentration in the aqueous phase over a wide range.

   If one understands by the distribution coefficient of the antibiotic the ratio of the concentration in the organic phase to the concentration in the aqueous phase, then the result is that the distribution coefficient increases with increasing phenol content and decreases with increasing hydrochloric acid content. A substantial enrichment can be achieved through a combination of a few distribution operations in such systems. The antibiotic can be obtained from phenol-chloroform mixtures by adding lypophilic organic solvents such as. B.

   Acetone, ether or petroleum ether, can be precipitated in the form of a powder. Another possibility of isolation is that the antibiotic from the phenol-chloroform mixture by adding such a solvent medium to a filter aid, such as.

       B. Hyflo Super- cel, precipitates and the easily filterable residue was washed out well with the same solvents. The antibiotic residue deposited on the filter aid can be dissolved out with a small volume of water and the concentrated solution of the antibiotic obtained in this way can be converted into a powder by freeze-drying.

         Finally, it is also possible to extract the antibiotic from the phenol-chloroform solution directly with a little water after adding a mixture of ether and petroleum ether. The amount of petroleum ether-ether mixture depends on the amount of phenol.



  The adsorption, elution and extraction processes described can be used individually or in combination with one another. A combined method is particularly suitable, according to which the antibiotic is first adsorbed on: Asmit and then eluted, followed by adsorption on Norit with subsequent elution.

   The antibiotic concentrate obtained in this way is then further enriched by some distributions between phenol-chloroform solutions and hydrochloric acid solution.



  The adsorption-elution processes can be carried out in a batch process or on the column. Before the adsorbates are eluted, the adsorbents coated with the antibiotic can be washed with suitable solvents for the purpose of removing antibiotic inactive substances.

       In the case of noritadsorbate, water, 30% methanol and dry acetone have proven suitable as detergents.



  A fortification of the antibiotic. Grisonomycin from the concentrates obtained by the process described above can take place if solutions of such concentrates with precipitants, such as. B. picric acid or helianthin, ver sets, with accompanying substances of the antibiotic, some of which also have antibiotic We effect in vitro.

   be precipitated while the antibiotic itself remains in solution. After these precipitates have been separated off by filtration, the excess precipitant is removed from the filtrate by means of a suitable ion exchanger, such as in the case of helianthin or picric acid.

   B. by passage over Amberlite IRA400 in the Chlorid'ionenform, whereupon the enriched antibiotic can be isolated from the solutions by the methods described.



  In order to enrich the antibiotic further, it is preferably subjected to column adsorption chromatography. The adsorbents already mentioned for the isolation process are suitable as adsorbents. The antibiotic can also be chromatographed on cellulose. The same solvent mixtures are used to develop the chromatograms

   those for the elution of the adsorbates in the abovementioned fragments; Isolation procedures are given, in constant or varying composition.

       Column chromatography on Norit is a good enrichment method, whereby the activated carbon is preferably added with a filter aid, eg a filter aid, to increase the running speed of the eluent.

   B. Hyflo-Supercel or Celite (branded product) is diluted in a weight ratio of 1: 1 to 1: 2. Furthermore, the chromabogxaphy on cellulose columns is particularly suitable for the enrichment of the antibiotic. In this case, a mixture of butanol-methanol-water in a volume ratio of 4: 1: 2 serves as the eluent.

        The antibiotic grisonomycin is obtained in the form of an antibiotic highly effective pale yellow powder, which is characterized by its solubility properties through paper chromatography, electrophoresis and its behavior towards coloring and precipitation reagents. The antibiotic grisonomycin is very soluble in water.

   It also dissolves: in mixtures of water and never their alcohols, in phenol and in mixtures of phenol with organic solvents. It is insoluble in common organic solvents, especially lipoid solvents. The paper chromatographic behavior of the antibiotic grisonomycin on Whatman no. 1 paper compares with streptomycin sulfate (1), ristocetin A (2)

   and ristocetin B (3) from the following table:
EMI0004.0022
  
    <U> Rf value </U>
<tb> Solvent Gerrisch
<tb> <U> Grisonomycin <SEP> 1 <SEP> I </U> <SEP> 2 <SEP> I <SEP> 3
<tb> A <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> B <SEP> 0 <SEP> 0.12 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> C <SEP> 0.15 <SEP> 0.25 <SEP> 0.22 <SEP> 0.19
<tb> D <SEP> 0.52 <SEP> 0.61 <SEP> 0.53 <SEP> 0.24
<tb> E <SEP> 5.15 <SEP> 1 <SEP> 5.15 <SEP> 11.4
<tb> F <SEP> 0.65 <SEP> 0.07 <SEP> 0.69 <SEP> 0.69
<tb> G <SEP> 0.92 <SEP> 0.13 <SEP> 0.41 <SEP> 0.25
<tb> H <SEP> 0.90 <SEP> 0.29 <SEP> 0.38 <SEP> 0.17
<tb> <B> 1 </B> <SEP> 0.11 <SEP> 0.15 <SEP> 0.05 <SEP> j <SEP> 0,

  25 A = butanol saturated with water B = butanol saturated with water;

   2% p-toluenesulfonic acid C = 80% aqueous ethanol, containing 1.5% sodium chloride on Whatman no. 4-paper impregnated with 0.95m sodium sulfate and 0.05m sodium hydrogen sulfate (NaHS04 - H20)

            D = 80% aqueous methanol, containing 1.5% sodium chloride E = butanol-methanol-water 3 <B> 14: </B> 1: 2 F = butanol = ethanol-water 1: 1:

   2 G = water, saturated with methyl iso # butyl ketone H = 75 0 / a water + 25% of a mixture of 3 parts of methanol and 1 part of acetone, brought to pH 10.5 with ammonia and adjusted to pH 7.5 with phosphoric acid I = secondary butanol, saturated with water + 0,

  2 0/0 trichloroacetic acid (In the case of the solvent system E it is a continuous chromatogram. In this case, the numbers given mean that.

   Ratio of the distance traveled by the antibiotic to the distance traveled by streptomycin sulfate.) The antibiotic grisonomycin behaves similarly to grisein in terms of paper chromatography. However, grisein migrates faster than grisonomycin in most systems, e.g. B. in the system butanol-glacial acetic acid-water (4: 1: 5) by a factor of 1.4: in system C by a factor of 1.3.

    



  When electrophoresed to Whatman no. 1 paper, the antibiotic grisonomycin migrates to the cathode in a 0.03 molar potassium-sodium-phosphate buffer of pH 5.5 at a voltage of 110 volts for 5 hours by 4.2 cm. Under the same conditions, streptomycin sulfate and ristocetin A and ristocetin B show migration distances of 8.3 and 5.0 and 3.9 cm, respectively.

   In a 0.2 molar borate buffer of pH 8.13, the antibiotic grisonomycin migrates 2.9 cm towards the cathode under otherwise identical conditions. Streptomycin or the ristocetins A and B migrate in this case by 6.7 and 3.4 cm in the same direction.



  The antibiotic grisonomycin gives out from a 10% aqueous; neutral solution with the dropwise addition of a saturated aqueous solution of picric acid, ammonium pure naculate, helianthin or a saturated solution of picrolonic acid in 900% alcohol no precipitation,

   in the case of helianthin, at most a slight cloudiness. The Sackagu.chi, Maltol, Elson-Morgan, Biuret and Benedict tests are also negative.



  The antibiotic grisonomycin differs from the antibiotics streptomycin, rhodomycetin, aesidion, streptocin, grisein and candicidin also produced by representatives of the species Streptomyces griseus in its solubility properties, its own color, the color reactions and its paper chromatographic behavior.



  The antibiotic grisonomycin is highly effective against various microorganisms. If the in vitro dilution series (powers of ten) in glucose broth is used as a test method, the following inhibitory concentrations result after 2 hours of incubation at 37 with the various test organisms.
EMI0005.0001
  
    Inhibitory
<tb> test organisms <SEP> concentration
<tb>, ag / cms
<tb> Micrococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var.

   <SEP> aureus <SEP> 1
<tb> Streptococcus <SEP> pyogenes <SEP> 1
<tb> Streptococcus <SEP> viridians <SEP> 1
<tb> Corynebacterium <SEP> diphteriae <SEP> 1
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 1
<tb> Escherichia <SEP> coli, <SEP> streptomycin-resistant <SEP> 1
<tb> Escherichia <SEP> coli, <SEP> chloromycetin-resistant <SEP> 1
<tb> Shigella <SEP> sonnei <SEP> 1
<tb> Pseuäomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 1
<tb> Klebsiella <SEP> Type <SEP> A <SEP> 1
<tb> Pasteurella <SEP> pestis <SEP> 1
<tb> Bacillus <SEP> megatherium <SEP> 1
<tb> Endomyces <SEP> albicans <SEP> 1 If the plate test method with paper discs with a diameter of 6 mm is used for testing in vitro,

   the following inhibition zones are obtained with a 1 0 / own solution of the antibiotic grisonomycin:
EMI0005.0010
  
    Test organisms <SEP> inhibition zone
<tb> in <SEP> mm
<tb> Mierococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var <SEP> aureus <SEP> 21
<tb> Micrococcus <SEP> pyogenes, <SEP> var. <SEP> aureus
<tb> Penicillin-resistant <SEP> 20
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 18
<tb> Escherichia <SEP> coli, <SEP> streptomycin-resistant <SEP> 18
<tb> Escherichia <SEP> coli, <SEP> Chl'oromycetin <SEP> resistant <SEP> 18
<tb> Pseudomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 12
<tb> Klebsiella <SEP> Type <SEP> A <SEP> 17
<tb> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 19 The antibiotic grisonomycin is also effective in vivo.

   After two subcutaneous applications of 20 mg / kg to mice infected with Klebsiena type A, 1009 / o survivors were observed. These doses are from uninfected mice; endure without harm.



  The antibiotic grisonomycin or its Deri derivatives can be used as a remedy, e.g. B. in the form of pharmaceutical preparations, use. These contain the compounds mentioned in a mixture with a pharmaceutical, organic or inorganic carrier material suitable for enteral, parenteral or local application. For the same substances come into question that do not react with the new compounds conditions, such as. B.

   Gelatine, milk sugar, starch, magnesium stearate, talc, vegetable oils, benzyl alcohol, gum, palyalkylene glycols, vase line, cholesterol or other known drug carriers. The pharmaceutical preparations can e.g. B.

    as tablets, coated tablets, powders, ointments, creams, sup positorien or in liquid form as solutions, suspensions or emulsions. If necessary, they are sterilized and / or contain auxiliaries such as preservatives, stabilizers, wetting agents or emulsifiers. They can also contain other therapeutically valuable substances.



  <I> Example 1 </I> The cultivation of Streptomyces A 10 073 is carried out according to the submerged method. A nutrient solution is used which contains 20 g of distillers solubles, 20 g of malt extract, 1 g of sodium nitrate and 5 g of sodium chloride per liter of tap water. The nutrient solution is sterilized in the inoculation flask or in the fermenters for 20-30 minutes at 1 atm.

    The sterilized nutrient solution shows a pH of 7.5 to 8.0. Inoculation takes place with Abis to 10% of a partially sporulating vegetative culture of the organism.

   Incubate with good shaking or stirring at 27, with cultures in fermenters being aerated every minute with about 1 volume of sterile air per volume of solution :.

   After 48-120 hours of incubation, the culture solution has the greatest inhibitory value against the test organisms (B. subtilis, Micrococcus pyogenes).

       aureus, Escherichia coli, Kleb- siena). The mycelium and other solid components are separated from the solution containing the majority of the antibiotic by means of filtration or centrifugation,

   where appropriate, about 1% of a filter aid, e.g. B. Hyflo Supercel is added.

   The filter residues are washed with water and with aqueous methanol and the washing liquids are combined with the antibiotic: culture filtrate.



  If, instead of the nutrient solution given above, those containing the following nutrients per liter of tap water are used, culture filtrates of similarly high antibiotic effectiveness are obtained after analogous cultivation and processing.

    
EMI0006.0055
  
    a) <SEP> lactose <SEP> 20 <SEP> g
<tb> Distillers <SEP> solubles <SEP> 20 <SEP> g
<tb> sodium chloride <SEP> 5 <SEP> g
<tb> sodium nitrate <SEP> 1 <SEP> g
<tb> b) <SEP> glucose <SEP> 10 <SEP> g
<tb> Distillers <SEP> solubles <SEP> 10 <SEP> g
<tb> sodium chloride <SEP> 5 <SEP> g
<tb> sodium nitrate <SEP> 1 <SEP> g
<tb> calcium carbonate <SEP> 10 <SEP> g
<tb> c) <SEP> Mannitol <SEP> 20 <SEP> g
<tb> Distillers <SEP> solubles <SEP> 20 <SEP> g
<tb> sodium chloride <SEP> 3 <SEP> g
<tb> sodium nitrate <SEP> 1 <SEP> g
<tb> d) <SEP> Glycerin <SEP> 20 <SEP> g
<tb> soy flour <SEP> 10 <SEP> g
<tb> sodium chloride <SEP> 5 <SEP> g
<tb> sodium nitrate <SEP> 1 <SEP> g
<tb> calcium carbonate <SEP> 10 <SEP> g
<tb> e)

   <SEP> Glucose <SEP> <B> 20 </B> <SEP> g
<tb> soy flour <SEP> 10 <SEP> g
<tb> sodium chloride <SEP> 5 <SEP> g
<tb> sodium nitrate <SEP> 1 <SEP> g
<tb> Calcium carbonate <SEP> 10 <SEP> <B> g </B> <I> Example 2 </I> 7 1 of one obtained according to Example 1. Kulturfiltra tes are filtered through a 40 cm high layer of 700 ml Asmit at a flow rate of 4 liters per hour. The antibiotic is completely adsorbed. The column is then washed with 2 liters of water at a flow rate of 7 to 8 liters per hour and then washed

   with a mixture of methanol-water-in hydrochloric acid in a volume ratio of <B> 75: 15: </B> 10. The eluent is collected in fractions of 1 liter. Fractions 2-4, which contain up to 80% of the antibiotic activity present in the culture filtrate, are combined (about 3 liters).

   The hydrochloric acid present in the eluate is neutralized with dilute sodium hydroxide solution, whereby the required amount of sodium hydroxide solution is determined beforehand by titration of an aliquot part diluted with water to double the volume :. The neutral solution is concentrated to 200 ml on a rotary evaporator at 35 ° C. and then filtered through a paper filter and washed with a little water. The crude Antibioti kum in the form of a brown powder is obtained from the filtrate by freeze-drying. The yield is about 7 g per liter of culture filtrate.

      <I> Example 3 </I> 100 l of the culture filter obtained according to Example 1 are stirred with 2 kg of Norit for 1 hour, the entire antibiotic activity being adsorbed on the activated carbon. The latter is, advantageously with the addition of a Filtri-erhil: fsmittel such. B. Hyflo Supercel, separated and then washed three times with 20 l of distilled water each time, each time being mechanically stirred for 30 minutes and then filtered. The washing solution is antibiotic inactive.

   The charcoal is then mixed with 20 l of an aqueous 30% solution of alcohol for 30 minutes. stirred and again separated off by filtration.

   This operation is mixed with 20 liters and then repeated with 10 liters of 30% alcohol. The combined aqueous alcoholic filtrates contain 0.5-0.6 g of dry matter per liter with only low antibiotic activity.

    The activated charcoal is now determined in the same way with 3 servings (2 X 20 1, 1 X 101) of 60% alcohol. These eluates contain great antibiotic activity. They are combined and concentrated to a small volume in a thin film evaporator at a maximum of 30.

   The concentrated aqueous solution obtained in this way is poured into five times the volume of acetone, the antibiotic grisonomycin predominantly being precipitated as a massy yellow powder. After standing at 0 for several hours, the supernatant solution is separated off from the residue by decanting and the residue is washed with dry methanol. The remaining residue is dried thoroughly in vacuo.

   This gives 7-8 g of the crude antibiotic grisonomycin in the form of a mass yellow powder (fraction 1). The combined acetone and methanol solutions contain a further 12-13 g of substance, which is isolated by removing the solvent in vacuo. It has a smaller specific antibiotic activity (fraction 2).



  <I> Example 4 </I> 1 <B> 1 </B> of a culture filtrate obtained according to Example 1 is stirred with 15 g of Norit for 1 hour. The activated carbon is filtered, advantageously with the addition of filter aids, such as. B. Hyflo Supercel, separated from the antibiotic inactive solution.

    The activated charcoal is washed by shaking with 200 ml of water for half an hour and then filtered off. It is washed in the same way with 200 ml of 30% methanol and the charcoal is then sucked off sharply on a glass suction filter. The washing liquids are antibiotically inactive.

   The carbon adsorbate washed in this way is eluted by shaking for one hour with 200 ml of a mixture of butanol-methanol-water in a volume ratio of 2: 1: 2. The dark colored solution freed from the charcoal by filtration contains about 70% of the antibiotic activity present in the culture filtrate.

   The solution is shaken with 100 ml of n-butyl acetate. The two phases that are separated out are separated. The aqueous, dark-colored phase of 140 ml contains practically all of the antibiotic activity present in the eluate and is then subjected to freeze-drying. The raw antibiotic grisonomycin is obtained as a dark yellow powder. Yield: 0.93 g.

      <I> Example 5 </I> 15 g of a carbon adsorbate obtained according to Example 4 and washed with water and 30% methanol are mixed with 200 ml of a mixture of butanol-methanol-pyridine-water in a volume ratio of 2: 1: Shaken 1: 2 for 1 hour.

   The dark colored eluate freed from the charcoal by filtration through a glass suction filter contains up to 80% of the antibiotic activity present in the culture filtrate. The solution is shaken with 100 ml of n-butyl acetate.

   The excreted aqueous phase of about 110 ml containing the anti-biotic activity is concentrated to a small volume on a rotary evaporator at 35. The crude antibiotic grisonomycin is obtained from this concentrated solution by freeze-drying in the form of 1.01 g of a brown-yellow powder.

      <I> Example 6 </I> 5 g of an antibiotic concentrate obtained according to Example 3 (fraction 2) are chromatographed on a 5.5 cm high column of a mixture of 10 g Norit and 20 g Hyflo Supercel, the substance being in the form of a 10% aqueous solution is applied to the column.

   There are fractions too? Liters collected :. Fractions 1-6, which are eluted with water, are evaporated and contain 4.3 g of antibiotic inactive material. From fractions 7-10, which are eluted with 10% alcohol, 155 mg of dry substance are obtained, which is likewise ineffective in terms of antibiotics.

   Fractions 11-14, eluted with 301% alcohol., And Fraction 15, eluted with 2 1 60 19% alcohol, together contain 140 mg of the enriched antibiotic grisonomycin, which is obtained from the solutions by concentrating on a rotary evaporator 35 and is obtained by subsequent freeze-drying in the form of a beige powder.

           Example <I> 7 </I> 10 g of an antibiotic concentrate obtained according to Example 3 (fraction 2) are dissolved in 100 ml of water and mixed with 5 g of crystalline helianthin (orange 111, sodium salt of the 4 '-Dimethylamino-azobenzene4-sulfonic acid).

   The slurry is stirred vigorously for 1 hour on a vibromixer and then filtered through 10 g of Hyflo Supercel. The filtrate is freed from excess helianthin by means of a passage through 50 ml Amberlite IRA400 in the chloride ion form.

   The ion exchanger is washed with 200 ml of water and the filtrate combined with the washing liquid is concentrated in vacuo at 35 to a small volume. The concentrated antibiotic is obtained from the concentrated solution compared to the starting material by freeze-drying in the form; a powder (6 g). The Helianthatgelnisch contained in the filtered residue contains a small amount of an antibiotic substance whose biological spectrum of activity differs from that of the antibiotic Gris.onomycin.



  <I> Example 8 </I> 8.1 g of an antibiotic preparation obtained according to Example 3 (fraction 1) are chromatographed on 647 g of ash-free Whatman Standard Grade cellulose powder. For this purpose, the cellulose powder is poured into a glass column in portions and pressed in as hard as possible with a stainless steel plug that fits exactly into the column.

      so that each layer is about 5 cm high. The result is a homogeneous cellulose column 70 cm high and 5.5 cm in diameter. This is done for 2 x 24 hours at a flow rate of 70 ml per hour with a mixture of butanol-methanol-water in a volume ratio of 4:

   Washed 1: 2. The substance to be chromatographed is dissolved in 100 ml of water and mixed with 50 ml of methanol and 50 ml of butanol.

   Before this solution can be applied to the column, the column is acclimatized, that is, small portions of the butanol-methanol-water mixture with decreasing butanol content are applied to the column in such a way that a new portion is straight ahead while avoiding turbulence then applies when the previous portion has completely seeped into the cellulose.

   There are applied there with 20 ml of butanol-methanol: what: s, he mixture 3: 1: 2, 20 ml mixture 2: 1: 2 and 20 ml mixture 1: 1: 2. Then the 200 ml of the solution is allowed to seep into the column and then small portions of the butanol-methanol-water mixture are started to be applied with increasing butanol content. To this end, 10 ml of the "mixture" 11 / ": 1: 2, 20 ml; the mixture 2: 1: 2 and 20 ml of the mixture 3: 1: 2 are used.

    The column is then developed with the mixture 4: 1: 2. Fractions of 135-140 ml. Are collected. Each antibiotic active fraction is mixed with 50 ml of ether and shaken out three times with 20 ml of water. The combined aqueous phases are washed by shaking with 50 ml of ether and then obtained in the form of a beige powder by freeze-drying. Fractions 7-26 contain antibiotic material, where the maximum activity is present in fractions 11-20.

   These are combined and you get 1.45 g of the enriched antibiotic grisonomycin.



  <I> Example 9 </I> 780 mg of an enriched antibiotic concentrate obtained according to Example 8 are chromatographed on 154 g of Whatman Standard Grade ashless cellulose powder. According to the procedure given in Example 8, a cellulose column 62 cm high is obtained in a chromatogram tube with an internal diameter of 3 cm.

   This is for 4 x 24 hours at a flow rate of 20 ml per hour with a mixture of. Washed butanol-methanoli-water in a volume ratio of 4: 1: 2. The substance is dissolved in 5 ml of water, and 2.5 ml of methanol and 4 ml of butanol are added. Before applying the solution, the column is acclimatized as indicated in Example 8, with 2 ml of mixture 3: 1: 2, with 2 ml of mixture 2: 1: 2 and finally with 2 ml of mixture <B> 1.6 : </B> 1: 2.

   The solution is then applied and the cellulose column is charged with 2 ml portions of the butanol-methanol-water mixtures 2: 1: 2, 21/2: 1: 2, 3: 1: 2 and 3 1/2: 1: 2 . The column is then developed with the 4: 1: 2 mixture at a constant temperature of 25. Fractions of 40 ml each are collected. The antibiotic active fractions 14-33 are shaken individually with 50 ml of ether-chloroform (4: 1). The aqueous phase separated out, which contains the antibiotic activity, is separated off and the organic phase is shaken twice with 5 ml of water.

   The combined aqueous phases (approx. 20 ml) are washed with 20 ml of ether-chloroform (4: 1) and transferred to mass yellow powder by freeze-drying. Fractions 19-21 are the most effective antibiotics. They are combined and you get a total of 75 mg of the pure antibiotic grisonomycin, which, compared to the material present in the culture filtrate, has an antibiotic activity that is about 300 times higher. The pure antibiotic grisonomycin dissolves very easily in water.

   It is sparingly to insoluble in organic solvents, especially lipoid solvents. In terms of paper chromatography, it behaves uniformly in the solvent mixtures A-I (see table in the description) and also differs in these systems from other known water-soluble antibiotics, such as.

   B. streptomycin, neomycin, ristocetin A and B and viomycin. The antibiotic grisomycin cannot be precipitated from neutral, concentrated aqueous solutions with picric acid, helianthin, ammonium pure naculate and picrolonic acid. It is not adsorbed from such solutions by weakly acidic or weakly basic ion exchangers.

   There is no color reaction according to Sackaguchi, Ehrlich, Bened'ict and Elson-Morgan. The biuret reaction is negative.



  <I> Example 10 </I> 10 g of an antibiotic preparation obtained according to Example 4 are dissolved in 100 ml of water and adjusted to a pH of approximately 1 with 5N hydrochloric acid. This solution is extracted twice with <B> 100 </B> ml of a mixture of: 100 g of phenol in 100 ml of chloroform. The organic extract contains little antibiotic activity and is discarded.

   The aqueous solution is brought to pH 6.5 by adding solid potassium bicarbonate and extracted in 3 portions with a total of 150 ml of a solution of 300 g of phenol in 1 liter of chloroform. The aqueous raffinate is discarded.

   The phenol chloroform extract is filtered through a small layer of Celite and the filtrate is extracted three times with 20 ml of 1/10 N hydrochloric acid. The hydrochloric acid extract, in which the antibiotic is located, is adjusted to pH 2 and extracted in 6 portions with a total of 100 ml of a mixture of 100 g of phenol in 100 ml of chloroform.

   The phenol extract is filtered again through Celite, mixed with 50 ml of water, 300 ml of ether and 300 ml of petroleum ether and shaken well. After the aqueous phase has been separated off, the organic phase is washed several times with small portions of water. The combined aqueous phases are shaken several times with ether to remove the phenol and then lyophilized. 85 mg of a beige powder of high antibiotic activity are obtained.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines neuen Antibioti kums, dadurch gekennzeichnet, dass man den Actino- mycetenrStamm A 10 073 oder eine Mutation dieses Stammes in einer Nährlösung züchtet und hierauf das Antibiotikum A 10 073 aus der Nährlösung isoliert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Antibiotikum durch Adsorp- tion mittels Aktivkohle, aktivierten Erden oder Harz- adsorbern isoliert wird. 2. PATENT CLAIM A method for producing a new antibiotic, characterized in that the actinomycetes strain A 10 073 or a mutation of this strain is grown in a nutrient solution and the antibiotic A 10 073 is then isolated from the nutrient solution. SUBClaims 1. Method according to patent claim, characterized in that the antibiotic is isolated by adsorption by means of activated carbon, activated earth or resin adsorbers. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ad sorbierte Antibiotikum mit einem organischen, mit Wasser teilweise mischbaren Lösungsmittel oder einer Mischung davon mit Wasser eluiert wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Antibiotikum in der Weise anreichert, d'ass inaktive Nebenprodukte durch Fällung mit dem Salz eines sulfosäuregruppenhaltigen Farbstoffes, vorzugs weise Helianthin, entfernt werden. 4. Method according to patent claim and sub-claim 1, characterized in that the adsorbed antibiotic is eluted with an organic solvent which is partially miscible with water or a mixture thereof with water. 3. The method according to claim and the subclaims 1 and 2, characterized in that the antibiotic is enriched in such a way that inactive by-products are removed by precipitation with the salt of a dye containing sulfonic acid groups, preferably helianthin. 4th Verfahren nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Antibiotikum durch Chromatographie an Cellu- lose reinigt. Method according to patent claim and sub-claims 1-3, characterized in that the antibiotic is purified by chromatography on cellulose.
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