Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue antitu
morantibiotische Verbindungen und ihre Herstellung und Gewinnung.
Die antitumorantibiotischen Verbindungen der vorliegenden Erfindungen sind strukturell noch nicht identifiziert worden. In Anbetracht ihrer eindeutigen physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften jedoch wird angenommen, dass BBM-1675 Antibiotika neue Substanzen sind.
Die EP-A1-95154 offenbart die Fermentation von Actinomadura pulveraceus sp. nov. Nr. 6049 (ATCC 39100), um Antitumorantibiotika zu produzieren, die mit WS 6049-A und WS 6049-B bezeichnet wurden. Die Strukturen der WS 6049-Antibiotika sind noch nicht aufgeklärt worden, jedoch kann auf Grund der Charakterisierungseigenschaften, welche für WS 6049-A und WS 6049-B angegeben wurden, geschlossen werden, dass sie strukturell mit den BBM- 1675 Antibiotika der vorliegenden Erfindung verwandt sein können.
Die Spektraldaten zeigen jedoch, dass weder WS 6049 A noch WS 6049-B identisch sind mit irgendeiner der BBM
1675 Komponenten. Überdies kann der erzeugende Organismus, welcher in der EP-A1-95154 beschrieben ist, klar vom Actinomadura verrucosospora der vorliegenden Erfindung unterschieden werden, nämlich in der Farbe seines aerialen Myceliums auf ISP-Medium Nrn. 2, 3 und 4, in seiner positiven Milchpeptonisierung und in seiner positiven Verwendung auf D-Fructose, D-Mannit, Trephalose und Cellulose.
Die vorliegende Erfindung stellt neue antitumorantibiotische Verbindungen zur Verfügung, welche in dieser Beschreibung mit BBM-1675 Al, A2, A3, A4, B1 und B2 (gesamthaft) bezeichnet werden, und durch Kultivierung eines BBM- 1675-produzierenden Stammes von Actinomadura verrucosospora hergestellt werden, insbesondere durch Actinomadura verrucosospora Stamm H964-92 (ATCC 39334) oder Actinomadura verrucosospora Stamm A1327Y (ATCC 39638) oder eines Mutanten davon in einem wässrigen Nährmedium, welches assimilierbare Quellen von Kohlenstoff und Stickstoff enthält, unter submergen aeroben Bedingungen. Die Verbindungen BBM-1675 umfassen zwei bioaktive Hauptkomponenten nämlich BBM-1675 Al und A2 und die vier bioaktive Nebenkomponenten BBM-1675 A3, A4, B1 und B2. Die Komponenten können durch konventionelle chromatographische Verfahren aufgetrennt und gereinigt werden.
Die genannten bioaktiven Komponenten, in ihrer Gesamtheit auch als BBM-1675 Komplex bezeichnet, weisen alle antimikrobische und antitumor Aktivität auf.
Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von partiell gereinigtem BBM-1675 A, (KBr-Tablette)
Fig. 2 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von partiell gereinigtem BBM-1675 A2 (KBr-Tablette)
Fig. 3 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von BBM-1675 A3 (KBr-Tablette)
Fig. 4 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von BBM-1675 A4 (KBr-Tablette)
Fig. 5 zeigt das magnetische Protonenresonanzspektrum von partiell gereinigtem BBM-1675 A1 in CDCl3 (60 MHz)
Fig. 6 zeigt das magnetische Protonenresonanzspektrum von partiell gereinigtem BBM-1675 A2 in CDC13 (60 MHz)
Fig. 7 zeigt das magnetische Protonenresonanzspektrum von BBM-1675 A3 in CDCl3 (60 MHz)
Fig.
8 zeigt das magnetische Protonenresonanzspektrum von BBM-1675 A4in CDCl3 (60 MHz)
Fig. 9 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von gereinigtem BBM-1675 A1 (KBr-Tablette)
Fig. 10 zeigt das magnetische Protonenresonanzspektrum von BBM-1675 Al in CDCl3 (360 MHz)
Fig. 11 zeigt das magnetische 13C-Resonanzspektrum von gereinigtem BBM-1675 Al in CDCl (90.3 MHz)
Fig. 12 zeigt das Infrarot-Absorptionsspektrum von ge gereinigtem BBM-1675 A2 (KBr-Tahlette)
Fig. 13 zeigt das magnetische Protonenresonanzspek trum von gereinigtem BBM-1675 A2 in CDCl3 (360 MHz)
Fig.
14 zeigt das magnetische '3C-Resonanzspektrum von gereinigtem BBM-1675 A2 in CDCl3 (90.3 MHz).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die neuen Antitumorantibiotika gemäss den Definitionen in den Ansprüchen 1 - 6 und ihre Herstellung durch Fermentation mit gewissen Stämmen von Actinomadura verrucosospora, gemäss den Definitionen in den Ansprüchen 7 - 18. Als Mikroorganismen kommen z. B. Actinomadura verrucosospora Stamm H964-92 oder Mutanten davon in Frage z. B. Actinomadura verrucosospora Stamm A1327Y. Der obengenannte Elternstamm wurde isoliert aus einer Bodenprobe, die bei Pto Esperanza, Misiones, Argentinien gefunden wurde. Eine biologisch reine Kultur des Organismus wurde am 28. März 1983 bei der American Type Culture Collection.
12301 Parklawn Drive, Rockville MD 20852 USA. hinterlegt und in die permanente Sammlung von Mikroorganismen als ATCC 39334 einverleibt. Später wurde der Mutantenstamm A1327Y erhalten, durch übliche Nitrosoguanidin (NTG)-Behandlung des Stammes H964-92 und wurde am 21. März 1984 bei der American Type Culture Collection als ATCC 39638 hinterlegt.
Wie im Falle von vielen Antibiotika produzierenden Kulturen, ergibt die Fermentation Actinomadura verrucosospora Stamm H964-92 oder Stamm A1327Y eine Mischung oder einen Komplex von Komponentensubstanzen.
Zwei bioaktive Hauptkomponenten, BBM-1675 A, und A2.
und vier bioaktive Nebenkomponenten, BBM-1675 A3, A4, B1 und B2 wurden aus dem BBM-1675 Komplex, der durch das Fermentationsverfahren erzeugt wurde, isoliert.
BBM-1675 und seine Komponenten BBM-1675 A1. A2, A3, A4, Bl und B2 weisen eine antimikrobische Aktivität auf, gegen ein breites Spektrum von Mikroorganismen. einschliesslich grampositiver Bakterien. Der BBM-1675 Komplex und die daraus abgetrennten bioaktiven Komponenten weisen ebenfalls Phag induzierende Eigenschaften in lysogenen Bakterien auf. Zwei der Komponenten, BBM-1675 Al und A2 wurden einem in vivo Screening gegen verschiedene Mäusetumorsysteme unterworfen und zeigten Inhibitoraktivität gegen L- 121 0-Leukämie, P-388-Leukämie, B16-Mela- nom und Lewis-Lungenkarzinom. BBM-1675 A3 und A4 haben sich als aktiv erwiesen gegen Mäuse-P-388-Leukämie.
Der Komplex und seine bioaktiven Komponenten können somit als antimikrobische Mittel oder als Antitumormittel für die Hemmung von Tumoren bei Warmblütlern eingesetzt werden.
Der Mikroorganismus
Der Actinomycetes-Stamm Nr. H964-92 wurde aus einer Bodenprobe isoliert und durch übliche Methoden als biologisch reine Kultur zubereitet für seine Charakterisierung.
Der Stamm H964-92 bildet am aerialen Mycelium kurze Sporenketten. welche gerade, bewegliche oder krumme Formen aufweisen. Die Sporen sind sphärisch oder ovalförmig und weisen eine warzige Oberfläche auf. In den meisten Medien ist das aeriale Mycelium schwach ausgebildet. Die Farbe der aerialen Masse ist weiss und weist später einen rosa Schatten auf oder weitere Wechsel zu einer bläulichen Farbe in gewissen Agarmedien. Die Farbe des Substratmyceliums ist farblos oder schwach rosa. Die Wachstumstemperatur bewegt sich von 15 - 43 C.
Die Zellwandaminosäul ezus.lm- mensetzung und die gesamte Zelle hydrolssierell Zucker- komponenten. was zeigt. dass der Stamm H9(.4-9' zum Zell wandtyp IIIB gehört. Das Menachinon wurde identifiziert als MK-9(H6) MK-9(H8).
Auf Grund der hauptsächlichen morphologischen Kultivierungs- und physiologischen Charakteristika im Zusammenhang mit den chemischen Zellwandzusammensetzung Charakteristika, kann der Stamm H964-92 als der Gattung Actinomadura zugehörend klassifiziert werden.
Obschon der ursprüngliche Stamm H964-92 nur bescheidenes Wachstum zeigte und nur spärliche aeriale Mycelien trug, wurde durch die NTG (Nitrosoguanidin)-Behandlung von H964-92 eine verbesserte Ausbildung des aerialen Myceliums erhalten. Die Variante, bezeichnet als Stamm A1327Y, erleichterte weitere taxonomische Ermittlungen und wurde anschliessend als Actinomadura verrucosospora identifiziert.
Methoden
Die Medien und Verfahren, die für die Prüfung der kulturellen Charakteristika und für die Kohlenhydratverwertung verwendet wurden, waren diejenigen, die durch das International Streptomyces Project (Intl. J. Syst. Bacteriol. 16: 313-340, 1966) empfohlen wurden. Zusätzliche Medien, die durch S.A. Waksman (The Actinomycetes, Vol. 2) und G..M. Lvedemann (mal. J. Syst. Bacteriol. 21: 240-247, 1971) beschrieben wurden, wurden ebenfalls verwendet. Die Aminosäurezusammensetzung der Zellwand und die gesamten Zellhydrolysat-Zuckerkomponenten wurden gemäss den Methoden, wie sie Becker et al. in Appl. Microbiol. , 13: 236-243, 1965 bzw. Lechevalier und Lechevalier in The Actinomycetes , Ed. H.
Prauser, Jena, Gustav Fischer Verlag, S. 393 - 405, 1970, beschrieben wurden. Die Menachinone wurden durch Massenspektralanalyse identifiziert, gemäss den Verfahren von Collins et al. in J. Gen. Microbiol. , 100: 221-230, 1977, und die Menachinonzusammensetzung wurde auf Grund des Systems dargestellt, beschrieben durch Yamada et al. in J. Gen. Appl. Microbiol. , 23: 331-335, 1977.
Morphologie
Der Stamm H964-92 bildet sowohl Substrate wie aeriale Mycelien. Das Substratmycelium ist lang, verzweigt und nicht in kurze Fasern fragmentiert. Im aerialen Mycelium sind die kurzen Sporenketten monopodial ausgebildet oder am hyphalen Ende. Wirbelartige Zweige von Sporenketten werden ebenfalls nahe dem hyphalen Ende beobachtet. Diese Sporenketten umfassen 2-10 Sporen in einer Kette und sind gerade beweglich oder gekrümmt. Die Sporen haben eine warzige Oberfläche und sind spherisch oder elliptisch (0,5-0,6 x 0,6-1,4 ,um) in Formen mit abgerundeten oder spitzen Enden. Nach der Reifung sind die Sporen oft von den leeren Hüllen getrennt. Um unbewegliche Sporen, Sporangien oder verhärtete Körnchen konnten in keinem der geprüften Medien bemerkt werden.
Kulturelle und physiologische Charakteristika
Das Wachstum des Stammes H-964-92 ist schwach bis bescheiden sowohl in chemisch definierten Medien als auch in natürlichen organischen Medien. Die Bildung des aerialen Myceliums ist im allgemeinen schwach, ist jedoch bescheiden in Hafer, Mehl, Agar (ISP Nr. 3-Medium) anorganischem Salz-Stärke-Agar (ISP Nr. 4-Medium) und Bennett's Agar.
Spontane Varianten, welchen das aeriale Mycelium fehlt, kommen in hoher Häufigkeit vor. Die Farbe des aerialen Myceliums ist weiss, welches später zu einem schwachen rosa wechselt in Hafermehl-Agar, anorganischem Salz-Stärke Agar und Glycerin-Asparagin-Agar (ISP Nr. 5-Medium).
Die Farbe der aerialen Masse wechselt im weiteren zu einer bläulichen Farbe nach einer langen Inkubation (5 Monate) in Hafermehl-Agar, Glycerin-Asparagin-Agar und Tyrosin Agar. Die Farbe des Substratmyceliums ist farblos bis gelblich in Czapek-Agar, Tyrosin-Agar, Hefeextrakt-Malzextrakt-Agar (ISP Nr. 2-Medium), Pepton-Hefeextrakt-Eisen Agar (ISP Nr. 6-Medium) und ist von einer ins rosa gehenden Farbe in Glukose-Asparagin-Agar und Glycerin-Asparagin-Agar. Melanoid und andere diffundierbare Pigmente werden nicht erzeugt. Eine Variante Nr. A1327Y, welche aus dem ursprünglichen Stamm erhalten wurde, bildet vorwiegend ein schwachblaues aeriales Mycelium und trägt reichlich aeriale Sporenmasse.
Der Stamm H-964-92 wächst bei 15 CC, 28 "C, 37 "C und 43 "C, jedoch nicht bei 10 "C oder bei 47 "C. Er ist empfindlich auf NaCl bei 7% und resistent auf Lysozym bei 0,01%.
Die kulturellen und physiologischen Charakteristika des produzierenden Stammes sind in den Tabellen 1 bzw. 2 dargestellt. Die Verwertung der Kohlenstoffquellen ist in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 1
Kulturelle Charakteristika des Stammes H 964-92 (ursprünglicher Stamm ATCC 39334 und Variante A 1327 Y) Stamm Nr. H 964-92 ursprünglicher Stamm Variante Nr. A 1 327Y Actinomadura verrucosospora (ATCC 39334) KCC A-0147 Trypton-Hefeextrakt-Agar G: reichlich, flockig, bescheiden, flockig, bescheiden, flockig, (ISP Nr. 1) sedimentiert und nicht sedimentiert und nicht sedimentiert und nicht gefärbt gefärbt gefärbt Saccharose-Nitrat-Agar G: bescheiden gering gering (Czapek's Agar) R: farblos farblos farblos
A: spärlich; leicht grau (264); keines oder spärlich; rötlich- keines oder spärlich; schwach bis schwach rosa (7) weiss blau (185)
D: keines keines keines Glucose-Asparagine-Agar G: bescheiden gering gering
R: weiss (263) bis tief gelb- farblos farblos lich-rosa (27)
A:
keines oder sehr spärlich keines oder sehr spärlich keines oder sehr spärlich weiss schwach rosa (7) weiss
D: keines keines keines
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Kulturelle Charakteristika des Stammes H 964-92 (ursprünglicher Stamm ATCC 39334 und Variante A 1327 Y)
Stamm Nr. H 964-92 ursprünglicher Stamm Variante Nr.
A 1 327Y Actinomadura verrucosospora (ATCC 39334) KCC A-0147 Glycerin-Asparagin-Agar G: gering bis bescheiden bescheiden bescheiden (ISP Nr. 5) R: farblos bis leicht gelblich- hell gelblich-rosa (28) leicht gelblich-rosa (28) bis rosa (28) tief gelblich-rosa (27)
A: gering; leicht gelblich- bescheiden; weiss bis leicht bescheiden; weiss bis stark rosa (28), nach 5 Mona- rosa (4) rosa (2) ten leicht bläulich-grau (190)
D: keines keines keines anorganisches Salz-Stärke- G: reichlich bescheiden bescheiden Agar (ISP Nr. 4) R: gelblich-weiss (92) leicht gelblich-rosa (28) leicht gelblich-rosa (28)
A: reichlich; leicht rosa (4) bescheiden; leicht bläulich- reichlich; schwach blau (185) bis rötlich-grau (10) grau (190)
D: keines keines keines Tyrosin-Agar (ISP Nr. 7) G: bescheiden bescheiden bescheiden
R:
gelblich-weiss (92) stark gelblich-rosa (26) stark gelblich-rosa (26)
A: gering; leicht gelblich- bescheiden; weiss bis bescheiden: weiss bis rosa (28), viel später (5 leicht rosa (4) leicht rosa (4)
Monate) teilweise leicht bläulich-grau (190)
D: keines keines keines Nähragar G: gering bis bescheiden gering gering
R: blassgelb (89) farblos bis blassrosa (7) farblos bis blassrosa (7)
A: keines keines keines
D: keines keines keines Hefeextrakt-Malzextrakt- G: reichlich reichlich reichlich Agar (ISP Nr. 2) R: schwach gelb (89) stark gelblich-rosa (26) stark gelblich-rosa (26)
A: gering; weiss (263) gering; weiss bis blass- gering; weiss bis blass-gelb (7) gelb (7)
D: keines keines keines Hafermehl-Agar G: bescheiden gering gering
R: farblos bis blass-rosa (7) blass gelblich-rosa (31) blass gelblich-rosa (31)
A:
gering; rötlich-weiss (9) sehr spärlich; helles blasses sehr spärlich; helles blasses bis leicht bläulich-grau blau (184) blau (184) (190)
D: keines keines keines Bennetts's Agar G: reichlich reichlich reichlich
R: gräulich-gelb (90) stark gelblich-rosa (26) stark gelblich-rosa (26)
A: bescheiden; weiss (263) bescheiden; blass gelblich- keines bis gelblich-weiss (92) rosa (31) und bläulich-weiss (189)
D: keines keines keines Pepton-Hefeextrakt-Eisen- G: bescheiden reichlich reichlich Agar (ISP Nr. 6) R: farblos farblos farblos
A: keine keine keine
D: keine keine keine * Beobachtet nach Inkubation bei 37 C während 3 Wochen.
** Abkürzungen: G = Wachstum; R = Umkehrfarbe; A = aeriales Mycelium; D = diffundierbares Pigment.
*** Farbe und Nummern in Klammern entsprechen dem Color-Standard in Kelly, K. L. & DB. Judd: ISCC-NBS color-name charts illustrated with Centroid Colors. U. S. Dept. of Com. Cir. 553, Washington, D.C., Nov., 1975.
Tabelle 2
Test Reaktion Methode und Medium
Temperaturbereich für das maximales Wachstum bei Bennett's Agar
Wachstum 28 37 "C; bescheiden bei 20 und 43 "C; kein Wachstum bei 10 und 47 C
Tabelle 7 (Fortsetzung) Test Reaktion Methode und Medium Gelatineverflüssigung Verflüssigung Glukose-Pepton-Gelatine-Medium Stärkehydrolysen Hydrolyse Stärke-Agar-Platte Reaktion in entrahmter keine Koagulation und voll- Difco entrahmte Milch Milch ständige Peptonisierung Bildung des Melanoid- nicht erzeugt Tyrosin-Agar, Pepton-Hefe-Eisen-Agar Pigments und Trypton-Hefeextrakt-Brühe Nitrat-Reduktion nicht reduziert Czapek's Glukose-Nitrat-Brühe und Glu kose-Hefeextrakt-Nitrat-Brühe Resistenz gegen NaCI Wachstum bei 5% oder we- Trypton-Hefeextrakt-Agar niger;
kein Wachstum bei
7% Lysozym resistent. Wachstum bei Trypton-Hefeextrakt-Agar
0,01% oder weniger; kein
Wachstum bei 0,1%.
pH-Wert Wachstum bei pH-Wert Trypton-Hefeextrakt-Agar 5,0-9,5; kein Wachstum bei pH-Wert 4,5 und 10,0.
Tabelle 3
Verwendung der Kohlenstoffquellen
Stamm Nr. H964-92 Actinomadura ursprünglicher Variante verrucosospora
Stamm Nr. A1327Y KCC A-0147 Glycerin + + + D(-)-Arabinose L(+)-Arabinose + + + D-Xylose + + + D-Ribose + - - L-Rhamnose + + + D-Glucose + + + D-Galactose D-Fructose + + + D-Mannose - )-Sorbose Sucrose + + + Lactose Cellobiose + + + Melibiose Trehalose + + + Raffinose D( + )-Melezitose lösliche Stärke + + + Cellulose + + + Dulcitol Inositol + - D-Mannit + + + D-Sorbit Salicin Beobachter nach Inkubation bei 28 C während 3 Wochen Grundmedium:
Pridham-Gottlieb-anorganisches-Medium Zellwandzusammensetzung und gesamte Zellzuckerkompo nenten
Die gereinigte Zellwand des Stammes H964-92 enthält Mesodiaminopimelinsäure, jedoch kein Glycin. Das gesamte Zellhydrolysat zeigt die Gegenwart von Madurose (3-0 Methyl-D-galactose), Glukose und Ribose. Die Zellwand aminosäure und die gesamten Zellzuckerkomponenten zeigen, dass der Stamm H964-92 in den Zellwandtyp IIIB einzustufen ist. Zwei Hauptkomponenten des Menachinons wurden als MK-9(H6) und MK-9(H8) identifiziert.
Taxonomische Stellung des Stammes H964-92
Der Stamm H964-92 hat die folgenden Hauptcharakteristika: (1) Aeriale Sporenketten: Kurz, gerade, beweglich oder gekrümmt in der Form. (2) Sporen: Warzige Oberfläche. (3) Aeriales Mycelium: Rötliche oder bläuliche Farbe.
(4) Substratmycelium: Rötlich in einigen Medien. (5) Diffundierbares Pigment: Keines. (6) Mesophil. (7) Zellwandtyp IIIB. (8) Menachinonsystem: MK - 9(Hs) und MK- 9(Hs).
Diese Hauptcharakteristika zeigen, dass der Stamm H964-92 in die Gattung Actinomadura gehört. Frühe Arten der Gattung Actinomadura wurden aus Warmblütlern isoliert. Einige Stämme wurden ebenfalls aus Pflanzenmaterialien erhalten. Viele der neuen Arten jedoch, die kürzlich beschrieben wurden, wurden aus dem Boden isoliert. Gemäss der numerischen Taxonomie und Übersicht der Actinomadura und den verwandten Actinomycetes von Goodfellow et al. in J. Gen. Microbiol. , 112: 95 - 111(1979) insbesondere Actinomadura-Arten, die aus dem Boden stammen, sind klassifiziert in Gruppe Nr. 7 unter den 14 beschriebenen Gruppen. Stamm Nr. H-964-92 ist den Arten der Gruppe 7 am ähnlichsten. Nonomura und Ohara in J. Ferment.
Technol. , 49: 904-912 (1971) beschrieben fünf saprophytische Arten der Gattung Actinomadura und Nonomura (J.
Ferment. Technol. 52: 71-77 (1974) und Preobrazhenskaya et al. (Actinomycetes und Related Organisms 12: 30 38 (1977)) publizierten die Schlüssel für die Identifikation und Klassifikation der Actinomadura-Arten. Als Resultat des Vergleichs mit den Beschreibungen der 30 Arten einschliesslich der Organismen, welche in Patenten offenbart wurden, erscheint der Stamm H964-92 dem Actinomadura coerulea gemäss der oben erwähnten Publikation von Preobrazhenskaya und dem Actinomadura verrucosospora gemäss der oben zitierten Publikation von Nonomura am ähnlichsten.
Der Stamm Nr. H964-92 wurde direkt verglichen mit A.
verrucosospora Stamm KCC A-0147 und erwies sich als dem A. verrucosospora in den morphologischen, kulturellen und physiologischen Charakteristika als nahe verwandt. Somit wurde der Stamm H964-92 als neuer Stamm von Actinomadura verrucosospora klassifiziert.
Es ist selbstverständlich, dass für die Herstellung von BBM-1675 die vorliegende Erfindung, trotzdem sie im einzelnen mit Bezug auf den besonderen Stamm Actinomadura verrucosospora Stamm H964-92 (ATCC 39334) und dessen Mutanten Stamm A1327Y (ATCC 39638) beschrieben ist, nicht auf diese Mikroorganismen oder auf Mikroorganismen, deren Charakteristika hierin vollständig offenbart sind, beschränkt ist. Es ist ausdrücklich beabsichtigt, dass die Erfindung die Stämme H964-92 und sämtliche natürlichen und künstlichen BBM-1675-produzierenden Varianten und Mutanten davon umfassen soll.
Die BBM-1675-Antibiotika der vorliegenden Erfindung können hergestellt werden durch Kultivierung eines BBM1675-produzierenden Stammes von Actinomadura verrucosospora, vorzugsweise eines Stammes von Actinomadura verrucosospora, mit den Identifizierungscharakteristika von ATCC 39334 oder ATCC 39638 oder eines Mutanten davon, in einem üblichen wässrigen Nährmedium. Der Organismus wird in einem Nährmedium gezüchtet, das-bekannte Nährmittelquellen für Actinomycetes enthält, z. B. assimilierbare Kohlenstoff- und Stickstoffquellen und gegebenenfalls anorganische Salze und andere bekannte Wachstumsfaktoren.
Submerse aerobe Bedingungen werden bevorzugt verwendet für die Herstellung von grossen Quantitäten des Antibiotikums, trotzdem für die Herstellung von begrenzten Mengen Oberflächenkulturen und Flaschen ebenfalls eingesetzt werden können. Die allgemeinen Verfahren, die für die Kultivierung von anderen Actinomycetes verwendet werden, sind in der vorliegenden Erfindung ebenfalls anwendbar. Das Nährmedium sollte zweckmässige assimilierbare Kohlenstoffquellen wie Glycerin, L-(+)-Arabinose, D-Xylose, D-Ribose, L Rhamnose, D-Glukose, D-Fructose, Saccharose, Cellobiose, lösliche Stärke, D-Mannit oder Inosit.
Als Stickstoffquellen können Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Harnstoff, Ammoniumnitrat, Natriumnitrat usw. eingesetzt werden, entweder allein oder in Kombination mit organischen Stickstoffquellen, wie Peptone, Fleischextrakt, Hefeextrakt, Maiswasser, Sojabohnenpulver, Baumwollsaatmehl usw.
Nötigenfalls können ebenfalls anorganische Nährsalze als Quellen für Natrium, Kalium, Kalzium, Ammonium, Phosphat, Sulfat, Chlorid, Bromid, Carbonat, Zink, Magnesium, Mangan, Kobalt, Eisen und dgl. eingesetzt werden.
Die Herstellung der Antibiotika BBM-1675 kann bei jeder Temperatur durchgeführt werden, die ein befriedigendes Wachstum des produzierenden Organismus erlaubt, z. B.
15-45 C, und wird üblicherweise bei einer Temperatur um 27 - 32 C durchgeführt. Normalerweise wird die optimale Produktion erhalten nach Inkubationszeiten von 68 - 180 h, je nach dem, ob eine Schüttelflasche, ein Rührgefäss oder die Tankfermentation eingesetzt wird. Wenn eine Tankfermentation ausgeführt wird, ist es wünschenswert, ein vegetatives Inokulum in einer Nährbrühe herzustellen, indem die Brühenkultur mit einer Schräg- oder Bodenkultur des produzierenden Organismus inokuliert wird. Nachdem auf diese Weise ein aktives Inokulum erhalten worden ist, wird es aseptisch in das Fermentationstankmedium transferiert. Die Antibiotika-Produktion kann durch einen Papier-Disc Agar-Diffusionsversuch unter Verwendung des Staphylococcus aureus 209P als Testorganismus verfolgt werden.
Isolierung und Reinigung
Wenn die Fermentation beendet ist, kann der BBM1675-Komplex aus der Brühe durch konventionelle Isolierungsverfahren erhalten werden, beispielsweise durch Flüssigextraktion. So kann beispielsweise die gesamte Brühe durch Filtration oder Zentrifugation in einen mycelialen Kuchen und den Brühenüberstand aufgetrennt werden. Das Antibiotikum im mycelialen Kuchen kann gewonnen werden, indem der Kuchen in Methanol aufgeschlämmt wird, das unlösliche Material abfiltriert wird und der methanolische Extrakt konzentriert wird. Die Aktivität im Brühen überstand kann durch Extraktion mit n-Butanol gewonnen werden.
Die oben erwähnten n-Butanol- und Methanolextrakte können anschliessend vereinigt und azeotrop abgedampft werden, wobei eine wässrige Lösung erhalten wird, welche den grössten Teil der antibiotischen Aktivität als öliger Feststoff ausscheidet. Der Feststoff kann anschliessend in Methanol aufgelöst und die Lösung filtriert werden. Das Filtrat wird eingeengt und zu einer Mischung von Ethylacetat und Wasser gegeben. Das erhaltene organische Extrakt enthält den rohen BBM-1675-Komplex, welches aus der Lösung ausgefällt werden kann, durch Zugabe eines Antilösungsmittels, wie n-Hexan.
Der rohe BBM-1675-Komplex ist eine Mischung von verschiedenen Komponenten, einschliesslich der beiden bioaktiven Hauptkomponenten BBM-1675 A, und A2 und der vier bioaktiven Nebenkomponenten BBM-1675 A3, A4, B1 und B2. Diese bioaktiven Komponenten können durch konventionelle, chromatographische Verfahren aufgetrennt und gereinigt werden. In einem Verfahren wird der rohe BBM-1675-Komplex in Methanol aufgelöst und dann durch Sephadex LH-20 Säulenchromatographie gereinigt, unter Verwendung von Methanol als Elutionsmittel.
Dieser partiell gereinigte Komplex kann dann auf einer Silikagelsäule chromatographiert werden und dann in stufenweiser Weise eluiert werden unter Verwendung von Chloroform und einer zunehmenden Konzentration von Methanol, um BBM-1675 Al, eine Mischung von BBM-1675 A2, A3 und A4 und eine Mischung von BBM-1675 B1 und B2 zu erhalten. Die A1- Komponenten können weiter gereinigt werden durch Sepha dex LH-20 Säulenchromatographie, unter Verwendung von Methanol als Elutionsmittel. Die Mischungen von A2, A3 und A4 können durch Chromatographie auf einer Säule von Bondapak C18 (Waters Associates, Inc.) unter Verwendung von zunehmenden Konzentrationen von wässrigem Acetonitril als Elutionsmittel.
Die Mischung der Komponenten B1 und B2 kann durch Silikagelsäulenchromatographie aufgetrennt werden, unter Verwendung einer Mischung von Chloroform und Methanol als Elutionsmittel. Weitere Einzelheiten der bevorzugten chromatographischen Trennverfahren werden durch die folgenden Beispiele zur Verfügung gestellt.
Physikochemische Eigenschaften der BBM- 1675-Kompo- nenten
Die sechs bioaktiven Komponenten des BBM-1675 Komplexes sind voneinander unterscheidbar durch zwei Dünnschichtchromatographie (TLC)-Systeme, wie in der folgenden Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
TLC von BBM-1675 Komponenten
RF-Werte Komponenten 5102 * silanisiert CHCL3-CH30H(S:I v/v) CH3CN-H20(75:25v/v) BBM-1675A1 0,74 0,18 BBM-1675A2 0,71 0,21 BBM-1675 A3 0,72 0,28 BBM-1675 A4 0,71 0,78 BBM-1675 B1 0,63 0,23 BBM-1675B2 0,60 0,16 * Cls-Umkehrphasensilicagel
Die Trennung von BBM-1675 A2, A3 und A4 war schwierig durch gewöhnliche Phasen TLC-Systeme, konnte jedoch durch Umkehrphasen TLC durchgeführt werden.
Die einzelnen BBM-1675-Komponenten zeigen Löslichkeit und Farbreaktionen, die einander ähnlich sind. Z.B.
sind sie löslich in Chloroform, Ethylacetat, Aceton, Ethanol und Methanol, schwachlöslich in Benzol und Wasser und unlöslich in n-Hexan und Tetrachlorkohlenstoff. Sie geben positive Reaktionen mit Eisenchlorid, Ehrlich und Tollen's Reagens, jedoch negative Reaktionen in den Sakaguchi-, Ninhydrin- und Anthron-Tests.
Die charakteristischen physikochemischen Eigenschaften der BBM-1675-Komponenten sind in der nachstehenden Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5
Physikalisch-chemische Eigenschaften der BBM- 1675-Komponenten
BBM-1675 Al A2 A2 A4 B1 B2 Schmelzpunkt (Zers.) : 156-158" 147-149 125-127 123-126 159-161 156-159 [aai;7(c 0,5 CHCl3) : -191 -179,4" -161 -176 -171 -122 Anal. gefunden (%) C: 51,52 53,81 55,00 53,67
H: 5,81 6,31 6,52 6,35
N: 4,02 3,82 3,57 3,45
0: 38,65 36,06 34,91 36,53 durch Differenz UV #max nm(E 1cm) :
253(325) 253(281) 253(286) 253(257) 253(225) 248(212)
282(195) 282(172) 282(158) 282(153) 282(140) 279(141)
320(143) 320(128) 320(122) 320(117) 320(104) 318(103) in 0,01N Hc1-CH3OH : 253(323) 253(276) 253(287) 253(258) 253(225) 248(210)
282(192) 282(167) 282(160) 282(155) 282(140) 279(140)
320(144) 320(128) 320(126) 320(118) 320(105) 318(103) in 0,01N NaOH-CH3OH 252(325) 252(289) 252(280) 252(266) 252(236) 248(233)
283(172) 283(171) 283(162) 283(160) 282(141) 278(150)
318(136) 318(122) 318(120) 318(118) 318(105) 318(110) Molekulargewicht (approximativer Wert) :
1,300 1,100 1,100 1,400 (Gel HPLC = Hochdruckflüssigchromatographie, Finepak, GEL-lol)
Die UV-Absorptionsmaxima der BBM-1675-Komponenten wurden bei 253, 282 und 320 nm beobachtet, sie verschoben sich weder in einer angesäuerten noch in einer alkalischen Lösung. Die IR- und PMR-Spektren (magnetische Protonenresonanz) von BBM-1675 A1, A2, A3 und A4 sind in Fig. 1 - 4 bzw. in Fig. 5 - 8 dargestellt. Die 360 MHz PMR von BBM- 1675 A1 weisen auf ein Acetyl (6: 2,11 ppm), ein N - CH3 (2,52 ppm), vier OCH3 (3,42, 3,80, 3,88 und 3,98 ppm) und ein Exomethylen (4,57 und 5,48 ppm) hin, zusammen mit zwei aromatischen Protonen (7,50 und 8,59 ppm) und einem NH-Proton (11,79 ppm.
Das CMR Spektrum) von BBM-1675 Al zeigte 55 Kohlenstoffsignale einschliesslich eines Signales mit dreifacher Intensität (o: 56,0 ppm, OCH3). Die Molekularformel von BBM-1675 A, wird als C57H72N4032 abgeleitet, auf Basis der Protonen- und 13C - NMR-Spektren, Mikroanalysen und Molekulargewichtsbestimmungen durch HPLC und SIMS (sekundäre Ionenmassenspektrometrie) .
Strukturstudien von BBM-1675 Al
Beider Behandlung mit 0,5N HCI - CHIOH bei Zimmertemperatur verliert BBM-1675 A, seine Bioaktivität und ergibt eine lipophile chromophore Substanz (Verbindung I) zusammen mit verschiedenen nicht identifizierten Fragmenten. Die Verbindung I zeigt eine UV-Absorption, die ähnlich ist wie diejenige des entsprechenden Antibiotikums, was den Schluss zulässt, dass die Verbindung I die chromophore Struktur von BBM-1675 A1 enthält.
Zwei weitere chromophore Fragmente, die der Verbindung I verwandt sind, werden durch alkalische Hydrolyse von BBM-1675 A1 erhalten: Hydrolyse mit 0,05N KOH - CH30H bei 55 C während 1 h ergibt Verbindung II mit den UV-Absorptionsmaxima bei 252, 284, 297 (Schulter) und 322 nm, während die Reaktion in IN KOH-CH3OH eine saure chromophore Substanz ergibt, die mit Verbindung III bezeichnet wird. Die physikalisch chemischen Eigenschaften der Verbindungen I, II und III werden in der nachstehenden Tabelle 6 zusammengefasst.
Tabelle 6
Verbindung I Verbindung II Verbindung III F. . 82-83"C 133 "C 253-255 iC [ai39(c 0,2 CHCl3) -100" 0 0 Molekularformel : C2lH3lNOlo C14H1 ,NO6 Cl3HlsNO6 UV Smai nm(±) : 244(21,850) 252(26,600) 248(26,900)
276(9,400) 283(11,200) 295(14,400)
318(6,300) 297(sh8,800) 310(13,500)
322(11,700) MS m/z 457 (M+) 295(M+) 281(M+)
425 280 263
341 263 236
281 251 222
264 248 218 TLC (Xylol-*MEK-CH3OH= .
Rf0,58 0,66 0,13 5:5:1 v/v) * MEK = Methyl-ethyl-keton
Die Strukturelle Information über die Verbindungen II und III ergab sich aus den folgenden Spektraldaten und der chemischen Transformation. Die 13C und Protonen NMR wies auf die Gegenwart von vier OCH3, einem = CH2, sieben
I -C = , zweig C = 0 und eine > NH-Gruppe in Verbindung II. Das NMR-Spektrum der Verbindung III war ähnlich denjenigen von II, es unterschied sich nur in der Abwesenheit von einer der vier OCH3-Gruppen, die bei der Verbindung der Formel II beobachtet wurden. Dieser Unterschied zusammen mit der sauren Natur der Verbindung III lässt den Schluss zu, dass II ein Methylester der Verbindung III darstellt.
Wenn unter Rückfluss erhitzt wird in 1Nmethanolischer KOH, wird die Verbindung II quantitativ in die Verbindung III umgewandelt, während die Verbindung III in die Verbindung II umgewandelt wurde bei einer Behandlung mit Diazomethan. Die Verbindung der Formel II mit NaBH4 in C2H5OH ergab ein Reduktionsprodukt (Verbindung IV, M+: mtz 267), welche, wie die NMR zeigte eine - CH2OH-Gruppe anstelle von COOCH3-Gruppe der Verbindung II aufwies. Nach Hydrierung mit Palladium auf Kohle ergab die Verbindung II ein Dihydroderivat (Verbindung V, M + :mlz 297). Das Protonen-NMR-Spektrum der Verbindung V zeigte ein neues Dublett-Methylsignal und die Abwesenheit der Exomethylgruppe, die in Verbindung II vorhanden war.
Weiter erschien in der Verbindung V eine der OCH3-Gruppen in einem höheren Gebiet (8:3,50 ppm).
Dieses Resultat zeigt die Gegenwart einer
EMI10.1
Gruppe in der Verbindung II an, welche durch Hydrierung zur Gruppe
EMI10.2
in Verbindung V reduziert wurde. Die Verbindung II wurde mit 1,5N methanolischem Chlorwasserstoff bei 80 C während 3 h erwärmt, und das Hydrolysat wurde auf einer Silikagelsäule chromatographiert, wobei eine schwachbasische Verbindung (Verbindung VI, M+:m!z 911) erhalten wurde.
Das IR-Spektrum und die physikalisch-chemischen Eigenschaften ergaben, dass die Verbindung VI eine NH2-Gruppe enthielt. Die Verbindung VI wurde als Methyl-4,5-dimethoxy-anthramilat identifiziert, durch Vergleich der IR- und NMR-Studien mit einer authentischen Probe. Folglich wur den die Strukturen der Verbindungen 11 - VI wie nachste- hend gezeigt ermittelt.
Strukturen der Verbindungen II, III, IV, V und VI Verbindung II Verbindung III
EMI11.1
<tb> <SEP> CB2
<tb> CH30 <SEP> H- <SEP> j/2 <SEP> CH
<tb> <SEP> S <SEP> \0CH, <SEP> 3 <SEP> co-¸03
<tb> cE3 <SEP> OCH3 <SEP> C <SEP> \COOH
<tb> 3 <SEP> u <SEP> OOE
<tb> <SEP> \ <SEP> nach
<tb> <SEP> Verbindung <SEP> IV
<tb> <SEP> CE
<tb> <SEP> 2Pd/c <SEP> CH3 <SEP> -c0-j2
<tb> <SEP> +/MeOH <SEP> CH3 <SEP> o· <SEP> 20B <SEP> O3
<tb> <SEP> Verbindung <SEP> V
<tb> <SEP> Verbindung <SEP> VI
<tb> <SEP> 30,
<tb> <SEP> CH <SEP> > <SEP> NE2
<tb> <SEP> L
<tb> <SEP> CH3 <SEP> OOCH3 <SEP> CH3 <SEP> 0 <SEP> COOCH3
<tb>
Nach Behandlung mit 0,05N KOH - CH30H bei 55 "C wurde die Verbindung I aufgespalten in ein neues, chromophores Fragment (Verbindung VII, Cl5H2lNO7, M+: m/z 327) und einen Zucker (Verbindung VIII).
Das NMR-Spektrum von VII zeigte ein Singlet C - C113 und zwei OCH3 Gruppen im hohen Gebiet zusätzlich zu drei OCH3-Gruppen im tiefen Gebiet und zwei aromatische Protonen, welche üblicherweise bei den Verbindungen II, V und VI beobachtet wurden. Eine weitere Hydrolyse von VII mit 1,5N methanolischem Chlorwasserstoff ergab Verbindung VI, welche identisch war mit derjenigen, die aus II erhalten wurde. Nach der Entfernung von VI, wurde das Hydrolysat mit 2,4-Dinitrophenylhydrazin behandelt, wobei ein gelber Feststoff ausgefällt wurde, der als 2,4-Dinitrophenylhydrazon der Brenztraubensäure identifiziert wurde. Somit ist die Verbindung VII Methyl-4,5-dimethoxy-N-(2', 2'-dimethoxypropionyl)anthranilat.
Die Verbindung der Formel VIII zeigte keinen Molekularionenpeak, zeigte jedoch den M - OCH3-Peak bei m/z 131 im Massenspektrum, in Ubereinstimmung mit der Molekularformel C7HI404. Das NMR-Spektrum ergab die 2,6-Dideoxyhexopyranose-Struktur für die Verbindung VIII. Diese Zuweisung wurde durch das 3C - NMR-Spek- trum der Verbindung I bestätigt, welches einen Anstieg ergab zu einem C - CH3, einem - CHp, drei 0 - CH < und einem anomeren Kohlenstoffatom, zusätzlich zu 15 Kohlenstoffsignalen, die der Verbindung VII zugeschrieben werden konnten. Das C3-Proton des Zuckers, das in einem niedrigen Gebiet (8: 5,39 ppm, Octet) erschien, zeigte, dass das C3 - OH des Zuckers mit der Carboxygruppe von VII ver -stert war.
Die obigen Resultate werden untenstehend zu ,ammengefasst.
Struktur der Verbindungen I, VII und VIII Verbindung 1
EMI12.1
Verbindung VII Verbindung VI
EMI12.2
<tb> <SEP> ÖCH
<tb> 3 <SEP> 2 <SEP> OCH <SEP> NH-CO-C11-CH33 <SEP> CH30 <SEP> C <SEP> 2
<tb> CH3O <SEP> OCH3 <SEP> + <SEP> CH30 <SEP> CH3OM1 <SEP> 3
<tb> <SEP> 3 <SEP> 11 <SEP> COOCH
<tb> <SEP> Verbindung <SEP> VIII
<tb> <SEP> OH
<tb> CH3 <SEP> $ <SEP> OH
<tb> <SEP> CH3 <SEP> CH3-CO-COOH
<tb> <SEP> 3
<tb>
Das Molekulargewicht der Verbindung I (457) ist etwa für einen Drittel des gesamten BBM-1675 A1-Molekül verantwortlich (vorgeschlagene Formel C57H72N4032; berechnetes Molekulargewicht = 1324).
Die Teilstruktur von BBM1675 A1 wird als folgende betrachtet:
EMI12.3
Nach dem Anmeldedatum der Ursprungsanmeldung mit der Serien-Nr. 495 231 in den USA wurde entdeckt, dass die Komponenten BBM-1675 Al und A2, die vorgehend beschrieben und gemäss Beispiel 2 hergestellt wurden, tatsächlich nicht vollständig rein waren und dass gewisse Charakterisierungseigenschaften, welche zur Definition dieser Verbindungen verwendet wurden, ungenau waren. Gemäss zusätzlicher chromatographischer Reinigungsverfahren, wie vollständig beschrieben in den Beispielen 3 und 6 unten, wurden BBM-1675 A1 und A2 in reinerer Form isoliert und vollständig charakterisiert, wie nachstehend beschrieben.
Ebenfalls wurden die Daten für die Elementaranalyse für die Verbindungen A3 und A4 revidiert, wobei die Gegenwart von Schwefel in diesen Verbindungen gezeigt wurde und die HPLC-Retentionszeiten wurden für diese beiden Verbindungen berechnet. Nachstehend sind die revidierten physikalisch chemischen Eigenschaften der BBM- 1675-Komponenten zusammengefasst.
BBM-1675 A,
Beschreibung: weisse bis blassgelbe Kristalle;
F. 156-158"C (Zers.) Elementaranalyse Analyse 1 Analyse 2 Mittelwert C: 51,60% C: 52,74% C: 52,17% H: 6,31% H: 5,99% H: 6,15 N: 5,31% N: 3,94% N: 4,63% S: 8,47% S: 9,71% S: 9,09% O (durch Diffe- O (durch Diffe- O (durch Differenz): 28,31% renz): 27,62% renz):
27,96% Ultraviolett-Absorptionsspektrum: Instrument-Varian UV,
Cary 219
Lösungsmittel-Methanol
Konzentration 0,01356 g/l ha,(nm) Absorptions koeffizienten 320 12.4 280 sh (Schulter) 253 25.1 210 25.5
Keine bedeutsame Änderung mit Säure oder Base Optische Drehung: Lösungsmittel - CHCl3 [a]D24 = -207 (C=0.0351)
Eine zweite Analyse zeigte folgende optische Drehung: [a]D27 = -191"(C=0.5, CHC13).
Infrarot-Absorptionsspektrum: Siehe Fig. 9
Haupt-Absorptionsbanden (KBr):
985, 1015, 1070, 1110, 1150, 1210, 1250,
1308, 1380, 1405, 1446, 1520, 1592, 1608,
1668, 1715, 2920, 2960, 3360, 3440, cm-' Massenspektren: Instrument - VG-ZAB-2F
FAB-MS-Thioglycerin
Molekularmassenbereich Ionen (m/z): 1249, 1357, 1463; mit Zugabe von NaCl (m/z): 1271,1379,1485,1597.
FAB-MS-MB (MB: Matrix, M.G. 154); Molekularmas senbereich Ionen (m/z): 1249, 1283, 1403, 1555; mit Zu gabe von NaC1 (m/z): 1249, 1271, 1303, 1425, 1483, 1577.
FAB-MS-Glycerin-DMSO: Molekularmassenbereich Io nen(m/z): 1215, 1247, 1279, 1293, 1325,1353; mit Zuga be von NaCl (m/z): 1215, 1237, 1247, 1269, 1325, 1347,
1375.
Instrument: Kratos MS-50
FAB-MS-Thioglycerin; Molekularmassenbereich
Ionen (m/z): 1357, 1463.
Molekulargewicht (auf Basis der oben beschriebenen Massenspektraldaten):
Scheinbares MG = 1248 Magnetische Kernresonanzspektren:
Instrument - WM360 Brucker Lösungsmittel: CDC13
1NMR: 360 mHz 8(ppm): 11.75 (1H, s); 8.55 (1H, s); 7.45 (1H, s); 6.61 (1H, m); 6.23 (1H, brs); 6.17 (1H, brs); 5.93 (1H, d, J=9.3); 5.82 (1H, d, J=9.3); 5.7 (1H, brs); 5.49 (1H, m); 5.45 (1H, d, J=2.3); 5.38 (1H, brs); 4.95 (1H, d,
J= 10.2); 4.64 (2H, m); 4.54 (1H, d, J=2.3); 4.2 (1H, s); 4.15-3.35 (26 - 28H) [4.10 (1H, m); 4.02 (1H, brs); 3.95 (3H, s); 3.85 (3H, s), 3.79 (3H, s); 3.46 (1H, m); 3.40 (3H, s)]; 2.82-2.70 (311, brm);
2.50 (3H, s), 2.47 (1H, m);
2.38 - 2.22 (5H); 2.12 (1H, m); 2.11 (3H, s); 1.60-1.05 (22H) [1,39 (3H, d, J=6.3); 6.31(3H, d, J=6.3)- 1.29 (3H, d, J=6.33, 1.08 (6H)j
Siehe Fig. 10 13CNMR: 90.3MHz
Siehe Fig. 11
In einem separaten Test wurde das 3C NMR-Spektrum von gereinigtem BBM-1675 Al bestimmt, für ein Beispiel aufgelöst in CDCl3 (80 MHz). Die Hauptpeaks sind unten angegeben.
CMR von BBM-1675 A1 (80 MHz in CDCl3)
Chemische Verschiebung in ppm (Multiplizität*) BBM-1675 Al 13.7(q) 16.6(q) 17.5(q) 19.8(q) 22.2(q) 22.6(q)
23.4(q) 29.0(t) 34.0(t) 35.1(t) 39.5(t) 47.2(d)
52.5(q) 55.6(u) 56.0(q) 57.1(d) 62.4(t) 64.5(d)
67.7(d) 68.2(d) 68.8(t) 69.2(d) 69.6(t) 70.2(d)
71.9(d) 76.0(d) 76.6(d) 77.1(u) 77.3(d) 83.4(s)
86.6(d) 88.4(s) 90.5(t) 97.2(d) 98.3(s) 99.0(d)
99.6(d) 103.8(d) 107.6(s) 112.5(d) 123.1(d) 124.9(d) 13û.1(d) 131.5(s) 134.9(s) 136.7(s) 144.0(s) 147.2(s)
153.8(s) 154.4(s) 155.0(s) 160.7(s) 166.4(s) 191.8(s) * Multiplizität - q = Quartett; d = Dublett; u = ungewiss; t = Triplett; s = Singlett.
BBM-1675 A2 Beschreibung:
Weisse Kristalle; F. 147-149 C Elementaranalyse: C: 52,71%
H: 5,94%
N: 3,94%
S: 9,39%
O (durch Differenz): 28.01% Ultraviolett-Absorptionspektren: Instrument - Varian UV, Cary 219 Lösungsmittel: Methanol Konzentration: 0,02052 g/l Bm (nm) Absorptions koeffizienten 320 12.2 282 16.3 252 26.2 214 25.8
Keine bedeutsame Änderung mit Säure oder Base.
Optische Drehung [a]D27 = - 179.4 (c 0.5, CHC13) Infrarot-Spektrum:
Siehe Fig. 12
Instrument: Beckman IR Model 4240
Hauptabsorptionsbanden (KBr): 950, 1015, 1070, 1100,
1155, 1213, 1250, 1313, 1375, 1405, 1450, 1520, 1595,
1610, 1685, 1735, 2940, 2980, 3440, cml.
Massenspektren:
Instrument: VG-ZAB-2F
FAB-MA-Thioglycerin
Molekularmassenbereich Ionen (m/z): 968, 1249, 1355,
1357, 1463, 1569; mit Zugabe von NaCl (m/z): 990, 1271,
1379, 1485, 1593 FAB-MS-MB (MB: Matrix, M.G. 154);
Molekularmassenbereich Ionen (m/z): 1249, 1403, 1419,
1555, 1571, 1587; mit Zugabe von NaCl (m/z): 1249,
1271, 1425, 1441, 1457, 1483, 1577.
FAB-MS-Glycerin-DMSO; Molekularmassenbereich Io nen (mlz): 1215, 1231, 1247, 1263, 1279, 1293, 1309, 1325, 1326, 1341, 1353, 1369.
Molekulargewicht: (auf Basis der oben beschriebenen Massendaten):
Scheinbares MG = 1248 Magnetische Kernresonanzspektren:
Siehe Fig. 13
Instrument: WM 360 Brucker
Lösungsmittel: CDCl3 lH NMR 360 MHz 8(ppm): 11.91 (1H, s); 8.62 (1H, s);
7.58 (1H, s); 6.56 (1H, m); 6.22 (1H, s); 6.15 (1H, brs); 5.91 (1H, d, J=9.6); 5.83 (1H, d, J=9.6); 5.70 (1H, m); 5.45 (1H, d, J=2.2); 5.44 (1H, s), 5.34 (1H, brs); 4.95 (1H, d, J = 10.2); 4.75 (1H, m); 4.65 (1H, d, J = 6.8); 4.54 (1H, d, J=2.2); 4.47 (1H, m); 4.18 (1H, s); 4.10 (1H, brs),
4.05 - 3.50 (20 - 24H); [3.96 (3H, s); 3.87 (3H, s);
3.77 (3H, s)]; 3.46 (1H, m); 3.39 (3H, s); 2.79 (111. m); 2.73 (2H, m); 2.50 (3H, s); 2.50 (1H, m); 2.38- 2.22 (3H): 2. 14 (1H, m); 2.10 (3H, s); 1.98 (2H, m); 1.65 - 1.45 (6 - 8H);
1.38 (3H, d, J = 6.0); 1.34 (3H, d, J = 6.0); 1.22 (3H, d, J=6.8); 1.10(6H).
Ú C NMR 90.3 M11z
Siehe Fig. 14
In einem separaten Test wurde das '3C NMR-Spektrum von gereinigtem BBM-1675 An bestimmt, für eine Probe aufgelöst in CDCl3 (80 MHz). Die Hauptpeaks sind nachstehend angegeben.
BBM-1675 A2 13.7 16.9 17.5 19.8 22.3 22.7 23.4 33.1
34.1 35.1 39.3 47.6 52.6 55.7 56.0 56.1
57.6 62.4 64.5 64.9 65.9 68.3 69.2 69.7
71.9 73.6 75.8 76.1 77.1 77.7 78.1 78.3
83.3 86.2 88.4 90.4 97.2 98.3 99.1 99.5
99.6 103.8 107.1 112.4 123.2 124.8 129.9 137.3
144.1 154.2 154.5 160.9 167.9 192.2
Tabelle 7
Physikalisch-chemische Eigenschaften von BBM-1675 A3, A4, B1, B2
A3 A4 B1 B2 Schmelzpunkt (Zers.) 125-127 C 123-126 C 159-161 C 156159 C [α]D27(c0,5,CHCl3) -161 C -176 C -171 C -122 C Anal. gefunden (%):
C: 54,55 54,65
H: 6,46 6,29
N: 3,73 3,51
S: 7,49 8,07 UV max nm (E1'cm) 253(286) 253(257) 253(225) 248(212) in MeOH 282(158) 282(153) 282(140) 279(141)
320(122) 320(117) 320(104) 318(103) in 0,01N HC1-MeOH : 253(287) 253(258) 253(225) 248(210)
282(160) 282(155) 282(140) 279(140)
320(126) 320(118) 320(105) 318(103) in 0,01N NaOH-MeOH : 252(280) 252(266) 252(236) 248(233)
283(162) 283(160) 283(141) 278(150)
318(120) 318(118) 318(105) 318(110)
Dünnschicht-Chromatographie (TLC)- und Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC)-Daten von BBM- 1675-Komponenten A.
Studie Nr. 1 - Zusammenfassung Tabelle 8 TLC und HPLC von BBM-1675-Komponenten
TLC (Rf) HPLC (Retentions-Zeit in min)
SiO2 *Silanisiert Lichrosorb RP-18 CHCI3MeOH CH3CN-H20 CH3CN-MeOH-0,1M CH3COONH4 (5:1 v/v) (75:25 v/v) (5:2:3 v;v) BBM-1675A1 0,74 0,18 13,3 BBM-1675A2 0,71 0,21 17,3 BBM-1675A3 0,72 0,28 8,0 BBM-1675A4 0,71 0,78 5,1 BBM-1675B1 0,63 0,23 BBM-1675B2 0,60 0,16 * C,8 Umkehrphasen-Silicagel
B. Studie Nr. 2 - TLC und HPLC für gereinigte Al- und A2-Komponenten
TLC-Chromatographie
Als Platten wurden Analtech GHLF-Silicagel-Uniplates für die Normalphasenchromatographie verwendet. Platten mit den Massen 2,5 cm x 10 cm wurden für die eindimensionale TLC verwendet.
Diese wurden in Glaszylindern in den Massen 6,4 cm (äusserer Durchmesser) x 12 cm, die 10 cm Elutionsmittel enthielten, entwickelt. Für die zweidimensionale TLC wurden Platten mit den Massen 7,5 cm x 10 cm verwendet. Die Proben wurden an der unteren linken Ecke 1 cm von der Kante aufgetragen. Die Platten wurden zuerst in einem Tank (12,7 cm Weite, 8,6 cm Tiefe, 13 cm Höhe), der 50 ml des ersten Elutionsmittels enthielt, entwickelt. Die Platten wurden dann luftgetrocknet um 90 im Gegenuhrzeigersinn gedreht und in einem zweiten Tank mit 50 ml des zweiten Elutionsmittels entwickelt.
Für die Umkehrphasenchromatographie wurden die analytischen vorbeschichteten Css-Silicagelplatten von Whatman verwendet. Die Platten mit den Massen 2,5 cm x 7,6 cm wurden in Glaszylindern mit 10 ml Elutionsmittel entwickelt.
Die Normalphasenplaten wurden unter Ultraviolettlicht mit 254 nm Wellenlänge betrachtet. Die Platten wurden dann in einen Glaszylinder gebracht (6,4 cm äusserer Durchmesser x 12 cm), welcher I2-Kristalle enthielt. Nach ungefähr 2 min wurden die Platten dann wieder geprüft. Die Umkehrphasenplatten wurden nur mit UV-Licht mit einer Wellenlänge von 254 nm betrachtet. Die Zonen wurden ermittelt, indem auf Löschung der Fluoreszenz eines imprägnierten Farbstoffes untersucht wurde.
Analytische HPLC
Die folgenden Komponenten wurden verwendet, um ein analytisches HPLC-System aufzubauen: Waters Associates Modell 6000A Lösungsmittelfördersystempumpe; Varian Varichrom Modell VUV-10 uv/vis-Detektor für 254 nm 0,1 OD; Fisher Recordal Serie 5000 Schreiber; Waters Associates Modell 660 Lösungsmittelprogrammer; Waters Associates Modell U6K Injektor; Alltech, tt- Bondapack C15 (101l) -Säule (4,6 mm innerer Durchmesser x 25 cm) mit einer Whatmann Co. Pell ODS (0,03 - 0,038 mm) Schutzsäule (4,6 mm innerer Durchmesser x 5 cm). Die Komponenten wurden mit rostfreien Stahlröhrchen 316 (1,6 mm äusserer Durchmesser - 0,23 mm innerer Durchmesser) verbunden. Für sämtliche Analysen wurde das Elutionsmittel mit 2 ml/min gefördert.
Präparative HPLC
Die folgenden Komponenten wurden verwendet, um ein Mitteldruckflüssigchromatographiesystem aufzubauen: Fluid Metering, Inc. Modell RP-SY 2CSC FMI Laborpumpe; Fluid Metering, Inc. Modell PD-60LF FMI Pulsbefeuchter; eine 15 ml Probenschleife, hergestellt aus Polypropylen-Schlauch (3,0 mm äusserer Durchmesser x
1,5 mm innerer Durchmesser) durch Umwickeln um ein Kartonrohr (8,65 cm äusserer Durchmesser); Glenco Serie 3500 Universal-LC-Säulen; Instrument Specialties Co. Modell UA-5 Absorptions/Fluoreszenz-Monitor mit optischer Einheit des Typs 6; Instrumentation Specialties Co. Modell 590 Durchlaufunterbrechungsventil; und ein Instrumentation Specialties Co. Modell 328 Fraktionensammler.
Die Komponenten wurden mit Polypropylen und Teflonschlauch (3,0 mm äusserer Durchmesser x 1,5 innerer Durchmesser) und Glenco Multifit Verbindungsstücken und Ventilen in der Ordnung wie angeführt verbunden.
Die Glenco Serie 3500 Universal-LC-Säulen wurden gepackt durch Aufschlämmen des definierten Adsorbens im sezeichneten Lösungsmittel, unter Verwendung von Stan iardtechniken. Der Leerraum zwischen dem gesetzten Bett Ind dem Rohrende wurde mit Standard-Ottawa Sand aufgeullt. Das Elutionsmittel wurde maximal so gefördert, dass nn Druck von 4,14 bar nicht überschritten wurde (ungefähr 20 ml/min).
Gradientenelution
Ein Glenco Gradientenelutionsapparat, der aus zwei Kammern mit gleichem Durchmesser, Höhe und Volumen besteht, in Tandemanordnung mit einem Teflonventil verbunden, wurde für sämtliche Gradientenelutionen verwendet. Eine Kammer diente als Mischkammer und die andere als statisches Reservoir. Weniger polare Lösungsmittel wurden ursprünglich in die Mischkammer gegeben. Das polarere Lösungsmittel wurde in die statische Kammer gegeben. In beide Kammern wurden Teflon beschichtete magnetische Rührstäbe (1,0 x 3,7 cm) gegeben und mit einem Magnetrührer Thomas Modell 15 Magne-Matic angetrieben.
Das Elutionsmittel wurde von der Mischkammer in Mitteldruck-HPLC-System über Polypropylenschlauch (1,5 mm innerer Durchmesser x 3,0 mm äusserer Durchmesser) gefördert. Wenn das Elutionsmittel aus der Mischkammer entfernt wurde, wurde dem Elutionsmittel aus dem statischen Reservoir ermöglicht, es zu ersetzen, womit ein linearer Elutionsgradient erzeugt wurde.
TLC-Analyse von BBM-1675 Al und A2
Auf der untenstehenden Tabelle 9 sind die beobachteten Rf-Werte für BBM-1675 A1 und A2 auf Normalphasenplatten angeführt. Der Rf-Wert wird berechnet, indem die gemessene Distanz vom Zentrum der Zone zum Punkt des Probenauftrages durch die gemessene Distanz der Lösungsmittelfront zum Punkt des Probenauftrages difidiert wird.
Tabelle 9
Rf System/Verbindung BBM-1675 Al BBM-1675 A2
4% Methanol in Chloroform 0,33 0,30
5% Methanol in Diethylether 0,39 50% Aceton in Skellysolve B 0,38 0,31
In der nachstehenden Tabelle 10 werden die beobachteten Rf-Werte von BBM-1675 Al und A2 auf Normalphasenplatten, entwickelt in zwei Dimensionen, zusammengefasst.
Die Position der Flecken wird ausgedrückt in kartesischen Koordinaten. Die X-Koordinate ist der Rf-Wert des zweiten angeführten Lösungsmittelsystems. Die Y-Koordinate ist der Rf-Wert des ersten angeführten Lösungsmittelsystems.
Tabelle 10
Rf System/Verbindung BBM-1675 A, BBM-1675 A2
4% Methanol in Chloroform gegen
5% Methanol in Diethylether (0,34, 0,33) (0,28, 0,23)
4% Methanol in Chloro form gegen
50% Aceton in Skelly solve B (0,33, 0,29)
In der untenstehenden Tabelle 11 sind die beobachteten Rf-Werte für BBM-1675 Al und A2 auf C-18-Umkehrphasen-TLC-Platten, entwickelt in binären Elutionsmitteln, angeführt.
Tabelle 11
Rf System/Verbindung BBM-1675 Al BBM-1675 A2 25% 0,5 M NaCI in Acetonitril 0,18 0,21 25% Wasser in Acetonitril 0,00 0,00
In der nachstehenden Tabelle 12 werden die beobachteten Rf-Werte von BBM-1675 A, und A2 auf C-18-Umkehrphasen-TLC-Platten, entwickelt mit ternären Elutionsmlc- teln, zusammengefasst.
Tabelle 12
Rf System/Verbindung BBM-1675A1 BBM-l675A2 Acetonitril : Methanol : 0.5M NaCI 80% : 10% 10% 1.00 1.00 60% : 10% : 30% 0.57 0.50 40% 30% : 30% 0.32 0.22 30% . 50% : 20% 0.44 0.33 50% : 30% : 20% 0.62 0.54 40% : 40% . 20% 0.60 0.49 50% : 20% : 20% 0.42 0.34 60% : 20% 20% 0.74 0.69 Acetonitril Methanol Wasser 40% : 30% : 30% 0.00 0.00 Acetonitril .
Methanol : 0.1M NH4OAc 40% : 30% : 30% 0.32 0.22 Acetonitril : Methanol : 0.1M NaH2PO4 40% : 30% 30% 0.00 0.00
HPLC-Analyse von BBM-1675 A1 und A2 BBM-1675 Al und BBM-1675 A2 wurden getestet unter Verwendung eines einfachen, eines binären und eines ternären Elutionsmittels auf C- 1 8-Umkehrphasen-Silicagelsäulen.
Die beobachteten K'-Werte für diese Verbindungen sind in den untenstehenden Tabellen 13, 14 und 15 zusammengefasst. Der K'-Wert wurde unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:
K' = TR-To
To worin TR die Retensionszeit, gemessen aus der Zeit der Injektion zur Peakspitze und To die Zeit des Leervolumens ist.
Tabelle 13
K' System/Verbindung BBM-1675 Al BBM-1675 A5 Acetonitril a a Tetrahydrofuran a a Methanol 0,00 0,00 a = Verbindung wurde nicht aus der Säule eluiert.
Tabelle 14 System/Verbindung BBM-1675 Al BBM-1675 A2 25% Wasser in Acetonitril a a 25% Methanol in Wasser 1,25 1,25 a = Verbindung wurde nicht aus der Säule eluiert.
Tabelle 15
Ternäre Elutionsmittel System/Verbindung BBM-1675A1 BBM-1675A2 Acetonitril Methanol Wasser 40% : 30% 30% a a Acetonitril : Methanol 0.1M NH,OAc 40% : 30% 30% 1.7 3.0 50% 20% 30% 3.8 6.5 43.3% 23.3% 33.3% 6.1 b 42.5% 22.5% 35.0% 7.8 b 41.5% 21.5% 37.0% 9.7 b a = wurde nicht eluiert b = nicht bestimmt
Biologische Eigenschaften der BBM- 1675-Komponenten
Die antimikrobische Aktivität der BBM- 1 675-Kompo- nenten wurde für eine Vielzahl von Bakterien (gram-positive, gram-negative und säurefeste) und Fungi durch die serielle Zweifachagarverdünnungsmethode bestimmt.
Das Agarnährmedium wurde für gram-positive und gram-negative Bakterien verwendet und das Medium Nr. 1001 (3% Gly- cerin, 0,3% Natrium-L-Glutamat, 0,2% Pepton, 0,31% Na2HPO4, 0,1% KH2PO4, 0,005% Ammoniumcitrat, 0,001% MgSO4 und 1,5% Agar) wurde für säurefeste Organismen verwendet. Sabouraud-Agarmedium wurde für Fungi verwendet. Wie in der Tabelle 16 dargestellt, zeigte jede der BBM-1675-Komponenten (A1, A2, A3, A4, B1 und B2) ein breites Spektrum von antimikrobischer Aktivität. BBM1675 Al, A2, A3 und A4 wiesen eine besonders hohe Aktivität gegen gram-positive Bakterien auf.
Tabelle 16
Antimikrobische Aktivität von BBM-1675-Komponenten Stamm MIC in ,ug/ml BBM-1675 At A2 A3 A4 B, B2 S. aureus 209 P < 0,0008 0,0063 0,0063 0,0125 0,012 0,0063 S. aureus Smith < 0,0008 0,0031 0,0063 0,0125 0,012 0,012 B. subtilis PCI 129 < 0,0008 0,05 0,0125 0,0125 0,05 0,05 M. luteus 1001 0,0016 0,0063 0,0125 0,0125 0,1 0,1 M. navus < 0,0008 0,0016 0,0063 0,0125 0,025 0,025 Mycobacterium 607 0,05 0,1 NT NT 0,05 0,025 E. coli NIHJ 0,1 0,8 1,6 3,1 0,8 3,1 K. pneumoniae D11 0,4 0,8 1,6 3,1 0,8 0,8 P. aeruginosa D15 0,8 1,6 1,6 3,1 3,1 3,1 C. albicans IAM 4888 0,4 0,4 1,6 6,3 3,1 1,6 C.
neoformans 1,6 3,1 1,6 6,3 6,3 12,5
Ein zweiter antimikrobischer Test wurde durchgeführt mit gereinigtem Al und A2 (hergestellt gemäss dem untenstehenden Beispiel 3) und mit den Komponenten A3 und A4.
Die Daten sind nachstehend zusammengefasst.
MIC durch ADT (,ug/ml) Stamm BBM-1675 Al A2 A3 A4 S. aureus 209 P < 0,0008 0,0063 0,0063 0,012 S. aureus Smith < 0,0008 0,0031 0,0063 0,012 B. subtilis PCI 219 < 0,0008 0,05 0,012 0,025 M. luteus 1001 0,0016 0,0063 0,012 0,05 M. flavus < 0,0008 0,0016 0,0063 0,012 Mycobacterium 607 0,05 0,1 0,16 0,16 E. coli NIHJ 0,1 0,8 1,6 3,1 K. pneumoniae D11 0,4 0,8 1,6 3,1 P.aeruginosaDl5 0,8 1,6 3,1 3,1 B. fragilis A20928 0,2 1,6 0,2 0,4 C. difficile A21675 0,4 0,8 0,05 0,4 C. perfringens A9635 0,05 0,8 0,4 0,4 C. albicans IAM 4888 0,4 0,4 1,6 6,3 C. neoformans 1,6 3,1 1,6 6,3
Die Aktivität der Prophag-Induktion im lysogenen Bakterium E.coli W1709 (X) wurde für die BBM-1675-Komponenten bestimmt gemäss der Methode von Lein et al in Nature 196:
: 783-784(1962). Die Plaque-Zahl wurde auf Agarplatten durchgeführt, die das Testmaterial (T) und die Kontrollplatte (C) umfassten. Ein T/C-Verhältnis auf die Plaque-Zahl von mehr als 3,0 wurde als bedeutungsvoll betrachtet und die lysogene Induktionsaktivität (ILB-Aktivität) wurde als minimale induzierbare Konzentration der Testverbindung ausgedrückt. Wie in Tabelle 17 dargestellt.
zeigten die Komponenten BBM-1675 starke ILB-Aktivität in lysogenen Bakterien, was darauf hinweist, dass sie eine Antitumoraktivität aufweisen können.
Tabelle 17
Lysogene Induktions-Aktivität von
BBM- 1675-Komponenten Antibiotikum MlC*(Ilg/ml) BBM-1675 A5 0,0063 BBM-1675 A2 0,0125 BBM-1675 A3 0,05 BBM-1675A4 0,10 BBM-1675 B1 0,10 BBM-1675 B2 0,20 * minimale induzierbare Konzentration
Die Antitumoraktivität von BBM-1675 Al und A2 wurde in verschiedenen Mäusetumorsystemen bestimmt. Die lymphocytische Leukämie P-388, die lymphoide Leukämie L1210, die melanotischen Melanome B16 und die Lewis Lunkencarcinome wurden intraperitoneal in männliche BDF1-Mäuse inplantiert, mit einer Grösse des Inokulums von 106, 105, 5 x 105 bzw. 106-Zellen pro Maus. 24 h nach der Tumorinokulation wurden graduierte Dosierungen von Testverbindungen den Mäusen intraperitoneal verabreicht.
Die Behandlungen wurden vorgenommen einmal am ersten Tag nur, am Tag 1, 4 und 7 (q3d x 3), einmal täglich wäh rend 9 Tagen (qd 1 < 9) oder 11 Tagen (qd 1 -t 11). Die Komponenten A3 und A4 wurden nur gegen P-388-Leuk ämie nach dem q3d x 3 - Muster getestet, wegen Knappheit an Material.
BBM-1675 A1, A2, A3 und A4 wurden in 0,9% Salzlösung, die 10% Dimethylsulfoxid enthielt, aufgelöst, und Chromomycin A3 (Toyomycin, Takeda) die als Referenzverbindung eingesetzt wurde, wurde in 0,9% Salzlösung aufgelöst. Tod oder Überleben der behandelten und nicht-behandelten Mäuse wurde täglich registriert und die mittlere Überlebenszeit (MST) wurde für jede der Test (T)- und Kontroll (C)-Gruppen berechnet. Ein T/C-Wert, der gleich oder grösser als 125% war, dass ein bedeutungsvoller Antitumoreffekt erreicht wurde. Die Resultate sind in den Tabellen 18-23 dargestellt. BBM-1675 A, und A2 zeigten eine ausgeprägt wirkungsvolle Antitumoraktivität gegen P-388-Leukämie mit einem maximalen T/C-Wert von 160%.
Sie sind ungefähr 100-3000mal stärker aktiv als Chromomycin A3 bezüglich der minimalen effektiven Dosis. BBM-1675 A3 und A4jedoch waren weniger aktiv als die Komponente Al oder A2 gegen P-388-Leukämie (Tabelle 19). BBM-1675 Al und A2 waren ebenfalls aktiv gegen L-1210-Leukämie (Tabelle 21), B16-Melanom (Tabelle 22) und Lewis-Lungencarcinom (Tabelle 23). Die Toxizität von BBM-1675 A1 und A2 wurde bei männlichen ddY-Mäusen durch intraperitoneale oder intravenöse Verabreichung bestimmt; BBM-1675 A, war etwa 10 mal stärker toxisch als BBM-1675 A2 (Tabelle 24). Die therapeutischen Indizes von BBM-1675 Al bzw. A2 waren 4 - 8 bzw. 8 - 20 mal besser als diejenigen von Chromomycin A2 im P-388-Leukämie-System (Tabelle 25).
Zweite Experimente wurden durchgeführt durch intravenöse Verabreichung von BBM-1675-Komponenten gegen P-388- und L1210-Leukämien, welche intravenös in einer Menge von 5 x 105 bzw. 104-Zellen pro Maus inokuliert wurden. In diesen Experimenten wurde als Referenzmittel Adriamycin verwendet, welches in 0,9% Salzlösung aufgelöst wurde und am Tag 1,4 und 7 verabreicht wurde. Die Resultate sind in den Tabellen 26 und 27 dargestellt. Beide Komponenten Al und A2 waren dem Adriamycin bezüglich des maximalen T/C Wertes, der minimalen, wirksamen Dosis und dem Aktivitätsbereich überlegen.
Tabelle 18
Wirkung von BBM- 1675-Komponenten auf P-388 Leukämie (Behandlung am Tag 1)
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0,03 19,0 152 -2,6 5/5 0/5
0,01 19,0 - 1,0 5/5 0/5
0,003 18,0 144 1,0 5/5 0/5
0,001 20,0 160 - 1,4 - 1,4 5/5 0/5
0,0003 16,0 i) 0,0 5/5 0/5
0,0001 15,0 120 -0,2 5/5 0/5
0,00003 14,0 112 -0,2 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0,3 6,0 48 -3,8 3/5 0/5
0,1 20,0 8 - 1,8 5/5 0/5
0,03 18,0 144 -1,4 5/5 0/5
0,01 17,0 136 -0,6 5/5 0/5
0,003 17,0 (2) -0,4 5/5 Q/5
0,001 16,0
i) 0,0 5/5 0/5
0,0003 15,0 120 0,0 5/5 0/5
0,0001 14,0 112 0,0 5/5 0/5 Chromomycin 1 19,0 152 -0,2 4/5 0/5 A3
0,3 17,0 (2) + +0,6 5/5 0/5
0,1 16,0 128 +0,8 5/5 0/5
0,03 14,0 112 0,0 5/5 0/5
0,01 14,0 112 -0,2 5/5 0/5 Träger - 12,5 - +0,1 10/10 0/10 *Tag 1, i.p.
Der Kreis gibt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 19
Wirkung von BBM- 1675-Komponenten auf P-388 Leukämie (Behandlung am Tag 1, 4 und 7)
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0,03 7,0 56 -2,8 5/5 0/5
0,01 19,0 152 -1,0 5/5 0/5
0,003 19,0 ) -0,6 5/5 0/5
0,001 16,0 (i) -0,6 5/5 0/5 0,0003 17,0 136 - 0,4 5/5 0/5
0,0001 16,0 128 -0,2 5/5 0/5
0,00003 14,0 112 +0,4 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0,3 tox. - - 2/5 0/5
0,1 11,0 88 -1,0 5/5 0/5
0,03 18,0 -1,2 5/5 0/5
0,01 18,0 144 -0,4 5/5 0/5
0,003 18,0 144 - 0,4 5/5 0/5
0,001 17,0
-0,4 5/5 0/5
0,0003 16,0 128 -0,4 5/5 0/5
0,0001 16,0 128 -0,2 5/5 0/5
0,00003 15,0 120 -0,4 5/5 0/5 BBM-1675 A3 0,01 17,5 140 +0,2 4/4 0/4
0,001 15,0 120 +0,6 4/4 0/4
0,0001 13,5 108 +0,6 4/4 0/4 BBM-1675 A4 0,01 16,5 í) +0,2 4/4 0/4
0,001 14,0 112 +0,4 4/4 0/4
0,0001 12,5 100 +0,6 4/4 0/4 Chromomycin 0,3 18,0 144 +0,6 5/5 1/5 A3
0,1 18,0 ) + +0,6 5/5 0/5
0,03 17,0 136 - -0,2 5/5 0/5
0,01 14,0 112 0,0 5/5 0/5 Träger - 12,5 - +0,4 10/10 0/10 *Tage 1,4 und 7,i.p.
Die Kreise zeigen eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 20
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf P-388 Leukämie (gd 1- > 9 Behandlung)
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mgikg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0,01 7,0 56 -1,8 5/5 0/5
0,003 13,0 104 -1,0 5/5 015
0,001 19,0 152 - 1.2 5/5 0/5
0,0003 19,0 ) -0,8 5/5 0/5
0,0001 18,0 144 0,0 5/5 0/5
0,00003 16,0 ) +0,2 5/5 0/5 0,00001 16,0 ) -0,2 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0,1 6,0 48 -2,2 4/5 0/5
0,03 13,0 104 - 1,4 5/5 0/5
0,01 18,0 -1,0 - 1,0 5/5 0/5
0,003 18,0 í) - -0,6 5/5 0/5
0,001 18,0 )
-0,8 5/5 0/5
0,0003 17,0 í) - -0,4 5/5 0/5
0,0001 16,0 ) -0,4 5/5 0/5
0,00003 15,0 120 -0,6 5/5 0/5
0,00001 15,0 120 +0,4 5/5 0/5 Chromomycin 0,3 9,0 72 -2,0 5/5 0/5 A3
0,1 18,0 144 +0,4 5/5 0/5
0,03 18,0 144 0,0 5/5 0/5
0,01 15,0 120 -0,2 5/5 0/5
0,003 13,0 104 -0,2 5/5 0/5 Träger - 12,5 - +0,4 10/10 0/10 * qd 1- > 9, i.p.
Der Kreis zeigt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 21
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf L-1210 Leukämie
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0,003 14,5 -1,7 6/6 0/6
0,001 12,0 (i) -0,5 6/6 1/6
0,0003 12,0 ) +0,3 6/6 0/6
0,0001 11,0 116 +1,0 6/6 0/6 BBM-1675A2 0,03 10,5 111 -1,5 6/6 0/6
0,01 13,5 142 -1,2 6/6 0/6
0,003 13,0 ) -0,2 6/6 0/6
0,001 11,0 116 +1,3 6/6 0/6
0,0003 10,5 111 +1,0 6/6 0/6 Chromomycin 0,3 8,5 89 - 1,2 6/6 0/6 A3
0,1 11,5 121 +1,2 6/6 0/6
0,03 11,0 116 +1,2 6/6 0/6
0,01 11,0 116 +1,3 6/6 0/6
0,01 11,0 116 +1,3 6/6 0/6
0,003 10,0 105 + 1,5 6/6 0/6 Träger <RTI
ID=22.11> - 9,5 - +1,4 12/12 0/12 *qd 19,i.p.
Der Kreis zeigt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 22
Wirkung von BBM- 1675-Komponenten auf B16-Melanom
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0,003 10,0 61 -0,7 6/6 0/6
0,001 31,5 191 0,0 6/6 0/6
0,0003 40,5 8 +0,3 6/6 0/6
0,0001 27,0 (i) +0,8 6/6 0/6 0,00003 22,0 133 +1,8 6/6 0/6
0,00001 18,0 109 +2,2 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0,03 11,0 67 -0,8 6/6 0/6
0,01 26,5 161 +0,3 6/6 0/6
Tabelle 22 (Fortsetzung)
Wirkung von BBM- 1673-Komponenten auf B16-Melanom
Dosis,
ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45
BBM-1675 A2 0,003 29,5 ) + +0,2 6/6 0/6
0,001 26,0 ) +0,8 6/6 0/6
0,0003 22,0 133 +0,2 6/6 0/6
0,0001 18,0 109 +0,2 6/6 0/6
0,00003 17,0 103 + 1,7 6/6 0/6 Chromomycin 0,1 25,5 153 +2,3 6/6 0/6 A3
0,03 23,0 ) +2,2 6/6 0/6
0,01 21,0 ) +2,3 6/6 0/6
0,003 18,0 109 +2,2 6/6 0/6 Träger - 16,5 +2,1 12/12 0/12 *qd 1- > 9, i.p.
Der Kreis zeigt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 23
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf Lungen-Carcinom
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0,003 10,0 91 - 1,7 5/6 0/6
0,001 31,5 i) -0,7 6/6 1/6
0,0003 21,5 i) -0,7 6/6 0/6
0,0001 21,0 + 1,0 6/6 0/6
0,00003 13,0 118 + 1,0 6/6 0/6
0,00001 11,5 105 +1,0 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0,03 10,0 91 - 1,8 6/6 0/6 0,01 25,5 ) - 1,7 -1,7 6/6 0/6
0,003 28,5 (i) 0,0 6/6 1/6
0,001 17,0 6) -0,3 6/6 0/6
0,0003 15,0 +1,2 6/6 0/6
0,0001 10,5 95 +0,5 6/6 0/6
0,00003 11,0 100 +0,8 6/6 0/6
Tabelle 23 (Fortsetzung)
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf Lungen-Carcinom
Dosis,
ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 Chromomycin 0,1 21,5 195 +1,2 6/6 1/6 3
0,03 17,0 +1,7 3/3 0/5
0,01 17,0 +1,5 6/6 0/6
0,003 11,5 105 + 1,7 6/6 0/6 Träger - 11,0 - +0,8 12/12 1/12 *qd - > i.p.
Der Kreis zeigt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 24
Toxizität von BBM-1675-Komponenten LD50 (mg/kg/d) einfache Dosis mehrfache Dosis i.p. I.V. I.p.
BBM-1675 A1 0,019 0,010 0,00046 BBM-1675 A2 0,18 0,10 0,0072
Chromomycin A3 0,81 0,41 0,23
Tabelle 25
Therapeutische Indizes LD50/MED*
P-388 einfache qd 1- > 9 L1210 B16 LL
BBM-1675 A, 63 > 46 2 15 5
BBM-1675 A2 180 72 2 24 24
Chromomycin A3 8 8 inaktiv 23 23 * minimale effektive Dosis
Tabelle 26
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf intravenös implantierte P-388 Leukämie
Dosis,
ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%) änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0,01 9,5 106 - 1,7 6/6 0/6
0,003 14,0 ) - -0,3 6/6 0/6
0,001 11,5 8 +0,3 6/6 0/6
0,0003 9,0 100 +0,3 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0,1 7,0 78 -3,7 6/6 0/6
0,03 15,0 167 - 1,0 6/6 0/6
0,01 12,0 ) -0,5 6/6 0/6
0,003 9,0 100 + 1,0 6/6 0/6
Tabelle 26 (Fortsetzung)
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf intravenös implantierte P-388 Leukämie
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) () änderung am d 5(g) d 5 d 45 Adriamycin 30 tox.
- 0/6 0(6
10 9,0 100 -1,5 6/6 0/6
3 12,0 6) + +0,7 6/6 0/6
1 9,0 100 +1,7 6/6 0/6 Träger - 9,0 + + 1,7 12/12 0/12 *Tagel,4und7i.v.
Der Kreis zeigt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Tabelle 27
Wirkung von BBM-1675-Komponenten auf intravenös implantierte L-1210 Leukämie
Dosis, ip MST T/C Mittlere Gewichts- Überlebende am (mg/kg/d*) (d) (%3 änderung am d 5(g) d 5 d 45 BBM-i675 Al 0,008 9,5 119 -2,0 4/6 0/6
0,004 14,0 8 -0,2 6/6 0/6 0,002 13,0 163 +0,2 6/6 0/6
0,001 9,5 119 +0,8 6/6 0/6
0,0005 9,0 113 +0,8 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0,063 11,0 ) 1,8 -1,8 6/6 0/6
0,032 14,0 6) +0,2 6/6 0/6
0,016 10,5 +0,8 6/6 0/6
0,008 8,0 100 + 1,2 6/6 0/6
0,004 8,0 100 +0,8 6/6 0/6 Adriamycin I6 tox.
2/6 0/6
8 12,0 150 +0,2 6/6 0/6
4 9,0 113 +1,5 6/6 0/6
2 8,0 100 +1,7 6/6 0/6 Träger - 8,0 - + +1,4 12/12 0/12 * Tage 1,4 und 7, i.v.
Der Kreis gibt eine bedeutende Antitumor-Aktivität an.
Die Antitumoraktivität der Komponenten BBM-1675 A, und A2 wurde ebenfalls durch einen zweiten Test gegen P388-Leukämie, L-1210-Leukämie und B16 Melanom in Mäusen bestimmt. Die Resultate dieser Tests sind in den untenstehenden Tabellen 28, 29 und 30 dargestellt. Einzelheiten der in diesen Tests verwendeten Methoden sind in Cancer Chemother. Rep. , 3:1 -87 (Abs. 3), 1972 beschrieben worden.
Tabelle 28
Wirkung von BBM-1675 Al und A2 auf P-388-Leukämie Material Behandlungsplan Dosis, IP MST Wirkung AWC, gm Überlebende ltg/kg/d Tage MST, % T/C d S am d 5 (30) *NSC 38270 qdl- > 9 400 13,0 163 -0,6 6/6
200 11,0 138 -0,9 6/6 BBM-1675A1 d.l 51,2 20,0 250 -2,1 4/6 DMSO-Kochsalzlösung 25,6 18,0 225 - 1,8 6/6
12,8 16,5 206 -1,1 6/6
6,4 13,0 163 +0,1 6/6
3,2 12,0 150 -0,3 6/6
1,6 11,0 138 -0,3 6/6
0,8 10,5 131 0 6/6
0,4 10,0 125 +0,4 6/6
0,2 10,0 125 +0,3 6/6
0,1 10,0 125 0 6/6 d.1,
5 + 9 25,6 8,0 100 - 1,8 6/6
12,8 13,5 169 -1,5 6/6
6,4 16,5 206 -0,8 6/6
3,2 16,0 200 -0,8 6/6
1,6 15,5 194 +0,3 6/6
0,8 12,5 156 +0,3 6/6
0,4 12,0 150 -0,1 6/6
0,2 11,5 144 + 0,2 6/6
0,1 12,0 150 +0,8 6/6
0,05 10,0 125 +0,8 6/6 qdl o9 12,8 TOX TOX TOX 1/6
6,4 6,0 75 - 1,5 4/6
3,2 13,0 163 -1,2 6/6
1,6 14,5 181 - 1,6 6/6
0,8 16,5 206 -2,3 6/6
0,4 16,0 200 -0,9 6/6
0,2 15,0 188 -0,8 5/5
0,1 13,0 163 -0,4 6/6
0,05 12,0 150 +0,1 6/6
0,025 12,0 150 -0,7 6/6 BBM-1675A2 d.1 256 TOX TOX TOX 0/6 DMSOKochsalzlösung 128 12,5 156 -3,5 4/6
64 27,0 338 - 1,9 6/6
32 26,0 325 - 2,0 6/6
16 16,0 200 -1,8 6/6
8 15,5 194 -1,9 6/6
4 15,0 188 -0,7 6/6
2 12,0 150 -0,5 6/6
1 12,0 150 0 6/6
0,5 10,0 125 +0,2 6/6 d.1,5+9 128 TOX TOX TOX 0/6
64 TOX TOX TOX 0/6
32 TOX TOX <RTI
ID=26.9> - 1,3 2/6
16 24,5 306 - 1,3 5/5
8 17,5 219 -1,1 6/6
4 15,0 188 0 6/6
2 15,0 188 +0,1 6/6
1 12,5 156 -0,4 6/6
0,5 12,0 150 -0,4 6/6 BBM- 1 675A2 DMSO-Kochsalzlösung qdlo9 0,25 11,0 138 -0,4 6/6
64 TOX TOX TOX 1/6
32 6,0 75 - 2,9 4/6
16 8,0 100 -1,9 6/6
8 15,5 194 - 1,3 6S6
4 17,0 213 -1,8 6/6
2 15,0 188 --1,1 6/6
Tabelle 28 (Fortsetzung)
Wirkung von BBM-1675 Al und A2 auf P-388-Leukämie Material Behandlungsplan Dosis, IP MST Wirkung AWC, gm Überlebende lag/kg/d Tage MST,
%T/C d 5 am d 5 (30) BBM- 1 675A2 1 14,0 175 -0,5 6/6 DMSO-Kochsalzlösung qdle9 0,5 14,0 175 -0,6 6/6
0,25 12,0 150 -0,1 6/6
0,125 12,0 150 +0,1 6/6 Kontrolle Kochsalz- 8,0 - +0,5 10/10 lösung Tumorinokulum : 106-Asciteszellen i.p. implantiert Wirt : CDFl Q Mäuse TOX : < 4/6 lebende Mäuse am Tag 5 Auswertung :
MST = mittlere Überlebenszeit Wirkung : % T/C = (MST behandelt / MST-Kontrolle) x 100 Kriterium : % T/C 2 125 wurde als bedeutende Antitumor-Aktivität betrachtet * NSC 38270 = Olivomycin A
Tabelle 29
Wirkung von BBM-1675 A1 und A2 auf L-1210-Leukämie Material Behandlungsplan Dosis, IP MST Wirkung AWC, gm Überlebende Fg/kg/Inj. Tage MST, %T/C d 5 am d 5 (30) BBM-1675A1 d.l 51,2 12,0 171 -1,1 5/6
25,6 7,0 100 -2,3 6/6
12,8 9,0 129 - 1,1 5/6
6,4 9,5 136 -0,5 6/6
3,2 6,0 86 -1,7 6/6
1,6 7,0 100 -0,8 6/6
0,8 8,0 114 -0,4 6/6
0,4 7,0 100 +0,3 6/6
0,2 7,0 100 - 0,5 5/6
0,1 7,0 100 +0,8 5/6 d.l,
5+9 25,6 TOX TOX TOX 1/6
12,8 9,0 129 -1,8 6/6
6,4 9,0 129 -0,8 6/6
3,2 8,0 114 -1,9 6/6
1,6 8,5 121 0 6/6
0,8 8,0 114 -0,4 6/6
0,4 7,5 107 -1,3 6/6
0,2 8,0 114 0 6/6
0,1 8,0 114 +0,4 5/6
0,05 7,0 100 +0,3 6/6 qd 1e9 12,8 TOX TOX -2,4 3/6
6,4 8,0 114 - 1,6 6/6
3,2 8,0 114 - 1,7 6/6
1,6 9,0 129 -2,1 6/6
0,8 8,5 121 - 1,6 6/6
0,4 8,0 114 - 1,0 6/6
0,2 8,0 114 -0,5 5/6
0,1 7,0 100 +0,3 6/6
0,05 7,0 100 +0,3 6/6
0,025 6,0 86 -0,6 6/6 BBM-1675A2 d.1 256 TOX TOX TOX 0/6
128 7,0 100 - 1,8 5/6
64 7,5 107 - 1,3 4/6
32 8,0 114 - 2,2 5/6
16 7,0 100 -2,3 6/6
8 9,5 136 -1,4 6/6
4 8,5 121 -1,1 6/6
2 8,0 114 -0,8 6/6
1 8,0 114 0 6/6
0,5 8,0 114 -0,1 6/6
Tabelle 30
Wirkung von BBM-1675 Al und A2 auf B16-Melanom Material Dosis, IP MST Wirkung AWC,
gm Überlebende llg(m)od. Tage MST,%T/C d5 am d 10 (61) mg/kg/Inj.
BBM-1675A1 3,2M TOX TOX -1,8 2/10
1,6 16,0 64 -1,8 10/10
0,8 34,5 168 - 1,8 10/10
0,4 56,5 226 -0,9 10/10(2)b
0,2 47,0 188 -0,7 10/10
0,1 37,0 148 -0,4 10/10
BBM-1675A2 16M 13,0 52 -2,1 10/10
8 29,5 118 -2,0 10/10
4 43,5 174 -1,1 10/10
2 50,5 202 -2,1 10/10(3)b
1 0,5 140 -1,0 10/10
0,5 38,0 152 -1,1 10/10
Kontrolle Kochsalz- 25,0 - -0,1 10/10 Iösung a nur eine ohne Tumor; MST d.m.o. = 55,0(220%) b zwei ohne Tumor; MST d.m.o. = 46,0(184%)
Tumorinokulum : 0,5 ml von 10% Brei, i.p.
Wirt : BDFI 9 Mäuse
Behandlung : qd 1 < 9
TOX : < 7/10 lebende Mäuse am Tag 10
Auswertung : MST = mittlere Überlebenszeit
Wirkung : % T/C = (MST behandelt / MST-Kontrolle) x 100
Kriterium : % T/C 2 125 wurde als bedeutende Antitumorwirkung betrachtet.
Nach einer weiteren Reinigung von BBM-1675 Al gemäss 35 Mäusen getestet. Die Resultate dieser Teste sind nachste
Beispiel 6, wurden Proben der gereinigten Verbindung gegen hend dargestellt.
L- 1210-Leukämie, P-3 88-Leukämie und B16-Melanom in
Tabelle 31
Wirkung von gereinigtem BBM-1675 Al auf P-388-Leukämie (Behandlung am Tag 1)
Verbindung Dosis, Weg, Plan MST, d T/C (%) mittlere Gewichts- Überlebende (mg/kg Dosis) änderung am d 5 am d 5 BBM-1675A1 0,1024 i.p., qd > < 1 1 TOX TOX 0/6
0,0512 17,5 159 -1,8 4/6
0,0256 16,5 150 -2,6 6/6
0,0128 17,5 159 -1,4 6/6
0,0064 15,5 141 -2,2 6/6
0,0032 15,5 141 -2,5 6/6
0,0016 16,5 150 -1,0 6/6
0,0008 15,0 136 -1,2 6/6
0,0004 15,0 136 -2,0 6/6
0,0256 i.p., q4d x 3;
TOX TOX -1,5 1/6
0,0128 10,0 91 -2,5 5/6
0,0064 17,5 159 -1,9 6/6
0,0032 17,0 155 -0,8 6/6
0,0016 17,0 155 -2,0 6/6
0,0008 15,0 136 -1,7 6/6
0,0004 15,0 136 -0,4 6/6
0,0002 13,0 118 -0,8 6/6
0,0001 13,0 118 -1,3 6/6
0,00005 13,5 123 -1,0 6/6
Tabelle 31 (Fortsetzung)
Wirkung von gereinigtem BBM-1675 A1 auf P-388-Leukämie (Behandlung am Tag 1) Verbindung Dosis, Weg, Plan MST, d T/C (%) mittlere Gewichts- Überlebende (mg/kg Dosis) änderung am d 5 am d 5
0,0128 i.p., qd x 5 TOX TOX 0/6
0,0064 TOX TOX - 3,6 3/6
0,0032 17,5 155 -2,2 5/6
0,0016 14,5 132 -2,0 6/6
0,0008 15,5 141 -2,2 6/6
0,0004 16,0 145 -2,8 6/6
0,0002 17,0 155 - 1,3 6/6
0,0001 14,0 127 -1,6 5/6
0,00005 15,0 136 -1,6 6/6
0,000025 15,0 136 - 1,0 6/6 Kontrolle (Träger3 1 x 106 i.p., q4d x 3; 11,0 100 -0,7 9/9 Wirt: CDF1 weibliche Mäuse Implantationshöhe und Stelle:
1 x 106 Zellen, i.p.
Tabelle 32
Wirkung des gereinigten BBM-1675A1 auf L-1210-Leukämie (Behandlung am Tag 1) Verbindung Dosis, Weg, Plan MST, d T/C (%) mittlere Gewichts- Überlebende (mg/kg Dosis) änderung am d 5 am d 5 BBM-1675A1 0,1024 i.p., qd x 1 TOX TOX 1/6
0,0512 TOX TOX -2,0 0/6
0,0256 8,0 114 -2,9 4/6
0,0128 11,0 157 -2,0 6/6
0,0064 11,0 157 -1,9 6/6
0,0032 10,0 143 -2,0 6/6
0,0016 10,0 143 -2,6 5/6
0,0008 8,0 114 -0,4 6/6
0,0256 i.p., q4d x 3 TOX TOX -2,3 2/6
0,0128 10,5 150 -1,7 6/6
0,0064 11,0 157 -1,8 6/6
0,0032 11,0 157 -1,4 6/6
0,0016 10,5 150 - 1,9 6/6
0,0008 9,0 129 -0,6 6/6
0,0004 8,5 121 -0,7 6/6 0,00102 8,0 114 -0,5 6/6
0,0128 i.p.,
qd x 5 TOX TOX -2,8 2/6
0,0064 7,0 100 - 1,8 5/6
0,0032 11,5 164 -1,0 6/6
0,0016 11,0 157 -1,5 6/6
0,0008 10,0 143 -1,6 5/6
0,0004 8,5 121 -0,4 6/6
0,0002 8,5 121 0,1 6/6
0,0001 8,5 121 0,0 6/6 Kontrolle (Träger) 1 x 106 i.p., qd x 5 7,0 100 0,1 10/10 Wirt: CDFI weibliche Mäuse Implantationshöhe und Stelle: 1 x 106 Zellen, i.p.
Tabelle 33
Wirkung auf gereinigtes BBM-1675 Al auf Basis B16-Melanom (Behandlung am Tag 1) Verbindung Dosis, Weg, Plan MST, d T/C (%) mittlere Gewichts- Überlebende (mg/kg Dosis) änderung am d 5 am d 5 *BBM-1675A1 0,0064 i.p., q4d x 3 16,5 110 -3,8 8/10
0,0032 22,5 150 -3,0 10/10
0,0016 25,0 167 -1,8 10/10
0,0008 22,0 147 -2,3 10/10
0,0004 24,0 160 -1,8 9/10
0,0016 i.p., qd x 9 27,0 180 -3,7 10/10
0,0008 27,0 180 -2,9 10/10
0,0004 26,0 173 -2,3 10/10
0,0002 24,5 163 -2,4 10/10
0,0001 25,0 170 -2,3 10/10 Kontrolle (Träger) 0,5 ML i.p., qd x 9 15,0 100 -0,3 10/10 **BBM-1675A1 0,0064 i.v.,
q4d x 3 15,0 86 -4,7 10/10
0,0032 32,5 186 -2,1 10/10
0,0016 26,0 149 -1,4 10/10
0,0008 24,0 137 -0,4 10/10
0,0004 24,5 140 -0,0 10/10
0,0064 i.p.,q4d x 3 18,0 103 -2,7 10/10
0,0032 23,0 131 -1,4 10/10
0,0016 24,0 137 -0,7 10/10
0,0008 25,0 146 -0,8 10/10
0,0004 21,5 123 -1,4 10/10 Kontrolle (Träger) 0,2 ML i.v., q4d x 3 17,5 100 -0,4 10/10 Wirt: BDFI weibliche Mäuse * Implantationshöhe und Stelle: 0,5 ML 10% Brei, i.p.
** Implantationshöhe und Stelle: Fragment, s.c.
Die obigen Screening-Daten geben an, dass die gereinigte BBM-1675 Al-Komponente im wesentlichen die gleichen Antitumoraktivitäten aufweist, wie die weniger gereinigte Probe, die vorher gescreent wurde. Die Verbindung hat eine ausnehmend hohe Wirksamkeit, da Aktivität nachgewiesen wurde bei einer Dosis von 25 Nanogramm/kg beim 5 mal täglich-Plan gegen P-388-Leukämie in Mäusen. Auf Tests gegen P-388- und L-1210-Leukämie ist BBM-1675 Al wirksam verabreicht als einzelne Injektion am Tag 1, jeden vierten Tag drei Injektionen oder täglich 5 mal. Gegen das B16 Melanom war die Verbindung ebenfalls wirksam, wenn sie an Tiere verabreicht wurde, die subkutane Tumore aufwiesen und auch wenn sie intraperitoneal an Tiere verabreicht wurde, die i.p. Tumorinplantate aufwiesen.
Diese Eigenschaft der erfolgreichen pharmakologischen Abgabe einer Droge an einen Tumor an einer entfernten Stelle ist unüblich unter den Antitumorantibiotika.
Wie oben gezeigt, weisen die BBM-1675-Komponenten eine wirkungsvolle antimikrobische Aktivität auf und sind somit nützlich bei der therapeutischen Behandlung von Warmblütlern und anderen Tieren gegen infektiöse Krankheiten, die durch solche Mikroorganismen verursacht wurden. Zusätzlich können die Verbindungen ebenfalls für übliche Anwendungen von antimikrobischen Mitteln, wie die Desinfektion von medizinischen und zahnmedizinischen Ausrüstungen, verwendet werden.
Die Induktion von Prophagen in lysogenen Bakterien und die Aktivität gegen Mäusetumorsysteme zeigt, dass die BBM-1675-Komponenten ebenfalls für die Hemmung des Wachstums von Warmblütlertumoren therapeutisch nützlich sind.
Es wird somit eine Methode für die therapeutische Behandlung von Wirtstieren. welche durch eine mikrobische Infektion oder durch einen bösartigen Tumor befallen sind, zur Verfügung gestellt, wobei die Methode die Verabreichung einer wirksamen antimikrobischen oder tumorhemmenden Dosis von BBM-1675 A1, A2, A3, A4, B1 oder B2 oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung davon an das genannte Wirtstier umfasst.
Die vorliegende Erfindung stellt eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Verfügung, welche eine wirksame antimikrobische oder tumorhemmende Menge von BBM-1675 Al, A2, A3, A4 B1 oder B2 in Kombination mit einem inerten pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel enthält. Diese Zusammensetzungen können in jeder pharmazeutischen Form aufgemacht sein. die zweckmässig für die parenterale Verabreichung ist.
Erfindungsgemässe Zubereitungen für die parenterale Verabreichung umfassen sterile wässrige oder nichtwässrige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. Sie können ebenfalls in Form von sterilen. festen Zusammensetzungen hergestellt werden, welche unmittelbar vor dem Gebrauch mit sterilem Wasser, physiologischer Kochsalzlösung oder einigen anderen sterilen injizierbaren Medien aufgelöst werden können.
Die gegenwärtig bevorzugten Mengen von BBM-1675 Antibiotika können gemäss den besonderen Komponenten.
den besonderen formulierten Zusammensetzungen. der Art der Applikation und der besonderen Lage. der Wirts und der behandelten Krankheit variiert werden. Es müssen viele Faktoren, welche die Wirkung der Droge ändern können.
vom Fachmann in Betracht gezogen werden. beispielsweise das Alter, Körpergewicht, Geschlecht, Diät, Zeit der Verabreichung, Weg der Verabreichung, Ausmass der Ausscheidung, Bedingung des Wirts, Drogenkombinationen, empfindliche Reaktionen und Ernsthaftigkeit des Leidens. Die Verabreichung kann kontinuierlich oder periodisch innerhalb der maximalen tolerierbaren Dosis durchgeführt werden. Das optimale Ausmass der Applikation für vorgegebene Rahmenbedingungen kann durch den Fachmann unter Verwendung von üblichen Dosierungsbestimmungstests in Anbetracht der obengenannten Richtlinien in Erfahrung gebracht werden.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
Fermentation von BBM-1675
Actinomadura Stamm Nr. H964-92 wurde auf einem Agarnährboden, welcher 1% Malzextrakt, 0,4% Glukose, 0,4% Hefeextrakt, 0,05% CaCO3 und 1,6% Agar enthielt, gezüchtet und am Leben erhalten. Ein gut bewachsener Agarnährboden wurde verwendet, um das vegetative Medium zu inokulieren, welches 3% Stärke, 3% trockene Hefe, 0,3% K2HPO4, 0,1% KH2PO4, 0,05% MgS04-7H20, 0,2% NaC 1 und 0,1 % CaCO3 enthielt, wobei der pH-Wert vor der Sterilisation auf 7,0 eingestellt wurde.
Die vegetative Kultur wurde bei 32 "C während 72 h in einem Rotationsschüttler (250 Umdrehungen/min) inkubiert und 5 ml der Kultur wurden in einen 500 ml Erlenmeyerkolben transferiert, welcher 100 ml Fermentationsmedium enthielt, wobei dieses Fermentationsmedium aus 3% Melasse, 1 % Maisstärke, 1 % Fischmehl, 0,1% CaCO3 und 0,005% CuSO4 5H20 enthielt (pH-Wert vor der Sterilisation 7,0). Die Fermentation wurde bei 28 DC während 8 d in einem Rotationsschüttler durchgeführt. Die antibiotische Aktivität in der Fermentationsbrühe wurde durch Papier-Disc-Agardiffusion bestimmt, unter Verwendung von Staphylococcus aureus 209P als Testorganismus.
Die antibiotische Wirkung erreichte ein Maximum von etwa 1 yg/ml nach 5 d Fermentation.
Die Fermentation von BBM-1675 wurde ebenfalls in einem Rühr-Gefässfermenter durchgeführt. 500 ml vom Inokulum, das wie vorstehend angegeben gezüchtet wurde, wurde in einen 20 1 Fermenter gegeben, der 10 1 Fermentationsmedium enthielt, welches aus den gleichen Bestandteilen bestand, wie bei der Schüttelflaschenfermentation. Die Fermentation wurde bei 32 "C durchgeführt, mit einem Belüftungsgrad von 12 I/min und Rühren bei 250 Umdrehungen/ min. Unter diesen Bedingungen erreichte die Antibiotikaproduktion ein Maximum von etwa 0,91lg/ml nach 68-76 h Fermentation.
Es wurden ebenfalls Fermentationsstudien in Fermentationstanks durchgeführt. Eine Impfkultur wurde während 4 d bei 30 C in Erlenmeyerkolben, welche ein vegetatives Medium enthielten, das aus 3% löslicher Stärke, 3% trockener Hefe, 0,3% K2HPO4, 0,1% KH2PO4, 0,05% MgSO4 7H2O, 0,2% Nach und 0,1 % CaCO3 enthielt. Die Impfkultur wurde in einem 200 1 Impftank, welcher 1301 Impfmedi- um mit der gleichen Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben, enthielt, inokuliert, und der Impftank wurde bei 240 Umdrehungen/min bei 30 "C während 31 h gerührt.
Die zweite Implkultur wurde verwendet, um 3000 1 Fermentationsmedium, welches 1% Maisstärke, 3% Melasse, 1% Fischmehl, 0,005% CuSO4-5H2O und 0,1 % CaCO3 enthielt, zu inokulieren. Der Produktionstank war in Betrieb bei 28 C, bei 164 Umdrehungen/min mit einer Durchlüftungsrate von 2000 I/min. Der pH-Wert der Brühe stieg graduell mit dem Forschritt der Fermentation und erreichte einen Wert von 7,7-7,8 nach 170-180 h, wobei eine Spitze der antibiotischen Aktivität von 1,7 yg/ml produziert wurde.
Beispiel 2
Isolierung und Reinigung der BBM- 1675-Komponenten
Die geerntete Fermentationsbrühe (3000 1, pH-Wert 7,8) wurde aufgetrennt in einen mycelischen Kuchen und einen Überstand mit Hilfe einer Sharpless -Zentrifuge. Der mycelische Kuchen wurde in 1600 1 Methanol suspendiert und die Mischung wurde während 1 h gerührt. Die unlöslichen Teile wurden abfiltriert und der methanolische Extrakt wurde im Vakuum auf 43 1 konzentriert. Die im Brühenüberstand enthaltene Aktivität wurde daraus gewonnen durch Extraktion mit zwei 1000 l-Teilen von n-Butanol. Die n Butanolextrakte und der konzentrierte Methanolextrakt wurden vereinigt und azeotrop abgedampft unter gelegentlicher Zugabe von Wasser zu einer wässrigen Lösung (20 1), worin sich die antibiotische Aktivität grösstenteils als öliger Feststoff niederschlug.
Der Feststoff wurde in 30 1 Methanol aufgelöst und die unlöslichen Teile wurden durch Filtration entfernt. Der Methanolextrakt wurde dann im Vakuum zu einer 10 Lösung konzentriert, zu welcher 40 1 Ethylacetat und 30 1 Wasser gegeben wurden. Nach Rühren während 30 min wurde die organische Schicht abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum auf 41 eingeengt. Die Zugabe des Konzentrates in 20 1 n-Hexan ergab einen schwachgelben Feststoff des rohen BBM-1675-Komplexes (90,14 g, Aktivität: 55 g/mg). Die Dünnschichtchromatographie zeigte, dass der Komplex eine Mischung von zwei Hauptkomponenten BBM-1675 A1 und A2 und verschiedenen Nebenkomponenten war. Sie wurden aufgetrennt und durch wiederholte Chromatographieverfahren gereinigt, welche in einem Kühlraum durchgeführt wurden, um eine Zersetzung zu vermeiden.
Der BBM-1675-Komplex (20 g) wurde in Methanol (20 ml) aufgelöst und auf eine Sephadex LH-20 -Säule gegeben (5,5 x 85 cm). Die Säule wurde mit Methanol entwikkelt und die Elution wurde durch Bioassay unter Verwendung von Staphylococcus aureus 209P verfolgt. Die aktiven Eluate wurden kombiniert, im Vakuum eingeengt und lyophilisiert, wobei ein semi-reiner fester BBM-1675-Komplex erhalten wurde (4,19 g). Der Feststoff wurde dann auf einer Silicagelsäule (5,0 x 50 cm) chromatographiert, unter Verwendung von Chloroform und einem zunehmenden Anteil (1 < 5% v/v) von Methanol als Elutionsmittel.
Die Eluate wurden vereinigt auf Basis der antibakteriellen Aktivität (gegen S. aureus) und Dünnschichtchromatographie (SiO2; CHCI3 - CH3OH = 5:1 v/v) und im Vakuum eingeengt. Nahezu homogenes BBM-1675 A, (Ausbeute nach Eindampfung 351 mg) wurde zuerst mit 2% Methanol in Chloroform eluiert und dann eine Mischung von BBM1675 A2, A3 und A4 (507 mg) gefolgt durch die BBM-1675 B Mischung (210 mg) mit 3% Methanol in Chloroform. Das feste BBM-1675 A1 wurde auf eine Sephadex LH20 -Säule (2,0 x 80 cm) gegeben, und mit Methanol entwickelt. Die aktiven Fraktionen wurden im Vakuum zur Trockenheit eingeengt und der zurückbleibende Feststoff wurde aus Methanol umkristallisiert, wobei farblose Plättchen von reinem BBM-1675 A1 (124 mg) erhalten wurden. Dieses Material ist das Ausgangsmaterial für das Beispiel 3A.
Der Komplex BBM-1675 A2, A3 und A4 wurde durch Chromatographie aufgetrennt, auf einer Säule von Bondapak Cls (Waters 3,0 x 50 cm). Die Elution wurde in wässrigem Acetonitril durchgeführt und die bioaktiven Eluate wurden durch Dünnschichtchromatographie getestet (Merck, *Silanized: CH3CN - H2O = 75:25 v/v). Die Nebenkomponenten Al (33 mg) und A3 (18 mg) wurden sukzessive mit Acetonitril ausgewaschen, wobei eine weitere Hauptkomponente A2 * Cla-Umkehrphasensilikagel.
(301 mg) mit 50% Acetonitril folgte (dieses Material war das Ausgangsmaterial für Beispiel 3B).
Der Feststoff, der BBM-1675 B1 und B2 enthielt, wurde auf einer Silikagelsäule chromatographiert (3,0 x 40 cm) mit Chloroform und Methanol als Entwicklungslösungsmittel. Die aktiven Fraktionen, die mit 4% Methanol in Chloroform eluiert wurden, wurden vereinigt und abgedampft, wobei das reine BBM-1675 B1 (7 mg) erhalten wurde. Eine weitere aktive Fraktion wurde mit 5% Methanol eluiert, wobei die Abdampfung BBM-1675 B2 (8 mg) ergab.
Beispiel 3
Weitere Reinigung von BBM-1675 A1 und A2
A. Reinigung von BBM-1675 Al
Eine Glenco -Säule mit den Massen 2,67 cm innerer Durchmesser x 75 cm wurde durch Aufschlämmen mit einer Baker phasengebundenem (C 1 8)-Silicagel (40 tam Partikelgrösse) in Methanol gepackt. Die Säule wurde einem Mitteldruck HPLC-System angeschlossen und mit 1,5 1 Elu tionsmittel (41,6% Acetonitril - 21,6% Methanol - 36,8% 0,lM Ammoniumacetat) equilibriert. Das partiell gereinigte BBM-1675 Al (100,5 mg), das gemäss dem Reinigungsverfahren gemäss Beispiel 2 erhalten wurde, wurde in 2 ml Acetonitril aufgelöst und mit einer Probenschleife aufgenommen. Die Probe wurde auf die Säule gepumpt. Die Säule wurde mit dem obengenannten Elutionsmittel eluiert, wobei 87 ml Fraktionen gesammelt wurden.
Die Elution wurde bei 254 nm und 340 nm verfolgt. Die Fraktionen 55-71 wurden vereinigt und zweimal mit 1500 ml aliquoten Anteilen von Chloroform extrahiert. Das Chloroform wurde zur Trockenheit abgedampft, wobei 89,8 mg Rückstand C erhalten wurden.
Eine Glenco -Säule mit den Massen I,5 cm innerer Durchmesser x 20 cm wurde unter Aufschlämmung mit 12 g Woelm -Silicagel (60 - 200 m Partikel) gepackt. Der Rückstand C wurde in Chloroformlösung auf die Säule appliziert. Die Säule wurde mit 500 ml eines linearen Gradientes von Chloroform zu 10% Methanol in Chloroform eluiert, wobei 10 - 25 ml Fraktionen gesammelt wurden. Nach der Analyse durch TLC auf Silicagel, wurden die Fraktionen 6-9 vereinigt und zur Trockenheit eingedampft, wobei 73 mg des Rückstandes D erhalten wurden.
Eine Glenco -Säule mit den Massen 1,5 cm innerer Durchmesser x 20 cm wurde unter Aufschlämmung mit 12 g Woelm -Silicagel (63-200 m Partikel) in Skellysolve B gepackt. Der Rückstand D wurde in etwa 2 ml CHC13 aufgelöst und auf die Säule appliziert. Das Chloroform wurde mit 25 ml Skellysolve B verdrängt. Die Säule wurde dann mit 500 ml eines linearen Gradienten von Skellysolve B zu 60% Aceton in Skellysolve B eluiert, wobei 28-25 ml Fraktionen gesammelt wurden. Die Fraktionen 19-23 wurden vereinigt, zur Trockenheit eingedampft, wobei eine Ausbeute von 65,6 mg des reinen BBM-1675 A, erhalten wurden.
Dieser Rückstand war homogen in drei Dünnschichtchromatographiesystemen (5% Methanol in Chloroform; 5% Methanol in Ether; und 50% Aceton in Skellysolve B auf Silicagel) und auf Hochdruckflüssigchromatographie (C18 Silicagel - 41,5% Acetonitril: 21,5% Methanol: 37,0% 0,1 M Ammoniumacetat).
Gelpermeationschromatographie mit gereinigtem BBM
1675 A1
Eine Pharmacia -Säule mit den Massen 2,5 cm innerer Durchmesser x 45 cm wurde unter Aufschlämmung mit Sephadex LH-20 in Methanol gepackt und auf ein 33,4 cm Chromatographiebett eingestellt. Das gereinigte BBM-1675 A, (ungefähr 120 mg) wurde in 2 ml Methanol aufgelöst und in ein 2,5 ml Probenreservoir übergeführt. Die Probe wurde auf die Säule appliziert und die Elution begann mit 1,75 mli min mit Methanol, wobei 10 ml Fraktionen gesammelt wurden ( Pharmacia Frac-l 00 -Fraktionensammler). Die Elution wurde bei 254 nm verfolgt, unter Verwendung eines Isco UA-5 -Detektors.
Es wurde ermittelt, dass BBM-1675 A, bei Ve/Vt von 0,79 - 0,91 eluiert wurde (Ve = Elutionsvolumen; Vt = Bettvolumen).
B. Reinigung von BBM-1675 A
Eine Glenco -Säule mit den Massen 2,65 cm innerer Durchmesser x 7,5 cm wurde unter Aufschlämmung mit Baker phasengebundenem Octadecyl (C 1 8)-Silicagel (40 ptm Partikelgrösse) in Methanol gepackt. Die Säule wurde einem Mitteldruck-HPLC-System angeschlossen und mit 1,5 1 des Elutionsmittels (50% Acetonitril - 20% Methanol 30% 0,1M Ammoniumacetat) equilibriert. Das partiell gereinigte BBM-1675 A2 (76,9 mg), das durch das Verfahren gemäss Beispiel 2 erhalten wurde, wurde in 2 ml Acetonitril aufgelöst und mit einer Probenschleife aufgenommen. Die Probe wurde auf die Säule gepumpt. Die Säule wurde mit dem obengenannten Elutionsmittel eluiert, wobei 87 ml Fraktionen gesammelt wurden.
Die Elution wurde bei 254 und 340 nm verfolgt. Die Fraktionen 31 - 38 wurden vereinigt und zweimal mit 500 ml Aliquoten von Chloroform extrahiert. Das Chloroform wurde abgedampft zur Trockenheit, wobei 65,8 mg homogenes BBM-1675 A2 erhalten wurde.
BBM-1675 A2 war homogen in 2 TLC-Systemen, einer 2d-TLC-Analyse und in HPLC.
Beispiel 4
Bevorzugtes Extraktionsverfahren für BBM-1675 A,
Rohes Fermentationsprodukt (6,8 1) erhalten gemäss dem Verfahren des Beispiels 1 wurde in einem Polypropylenkesselbecken (12 cm Durchmesser, oben; 10 cm Durchmesser, unten; 37 cm Höhe), das unten mit einem Hahn ausgerüstet war, übergeführt. Ein gleiches Volumen Chloroform wurde zugefügt. Die Mischung wurde ausgiebig gerührt mit einem CRC -luftgetriebenen Rührer während 2 h. Ungefähr 4 1(1,3 kg) Dicalite (Filterhilfe) wurde zugegeben, wobei das ganze gemischt wurde. Die Mischung wurde auf einem Dicalite -Kissen filtriert, welches in einem Buchner -Trichter Nr. 12 gehalten wurde. Das Filtrat wurde in einer 19 1 Lösungsflasche, die mit einem Vakuumabzug ( Ace. Nr. 5396 - 06) versehen war, gesammelt.
Die Matte wurde mit 2 1 Chloroform gewaschen. Das Filtrat wurde in einen 20 1 Scheidetrichter übergeführt und die Phasen wurden aufgetrennt. Die untere Phase (Chloroform) wurde entfernt.
Ein Glenco -Rohr mit den Massen 2,5 cm innerer Durchmesser x 40 cm wurde unter Aufschlämmung mit 91 g von Woelm -Silicagel (63 - 200 lm Partikel) gepackt.
Unter Verwendung einer FMI RPY-2CSD -Pumpe wurde die obere Chloroformphase durch die Säule gepumpt. Die Säule wurde mit 60 ml frischem Chloroform gewaschen. Das Chloroformeluat wurde verworfen. Die Säule wurde dann mit 600 ml 10% Methanol in Chloroform eluiert. Dieses Eluat wurde abgedampft zur Trockenheit, wobei 547 mg des Rückstandes A erhalten wurden.
Der Rückstand A wurde in 50 ml Chloroform aufgelöst.
Die Chloroformlösung wurde zu 20 g Dicalite in einen 11 Rundkolben gegeben. Durch Zugabe von ungefähr 200 ml Skellysolve B wurde eine Aufschlämmung geschaffen. Die Lösungsmittel wurden mittels eines Rotationsverdampfers entfernt. Der Rückstand wurde in 300 ml Skellysolve B aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde in ein Ace Flaschenchromatographierohr (Teil Nr. B5872-14) (41 mm innerer Durchmesser x 45,7 cm) gepackt, durch folgendes Verfahren. Ein Glaswollezapfen wurde in den Hals des Hahns zwischen dem Hahn und des Säulenrohrs eingefügt.
Eine 1 cm Schicht von Standard Ottawa Sand wurde über die Glaswolle gegeben. Der Hahn, die Glaswolle und das Sandbett wurden von Luft gereinigt, indem unter Druck (0,4 bar) Skellysolve B durchgeprasst wurde. Die Aufschlämmung wurde dann auf die Säule gegeben, wobei unter Druckfluss ein gepacktes Bett entstand. Es wurde vermieden, dass die Säule trocken lief. Nachdem ein stabiles Säulenbett erhalten wurde, wurde eine 2 cm Schicht Ottawa Sand oben auf das Bett gegeben. Das Bett wurde dann mit zusätzlichen 600 - 700 ml Skellysolve B eluiert. Das Bett wurde mit 500 ml Toluol eluiert. Das Toluoleluat wurde zur Trockenheit eingedampft, wobei 93 mg Rückstand B erhalten wurden. Dieses partiell gereinigte BBM-1675 A1 kann weiter gereinigt werden, gemäss dem Verfahren des Beispiels 3.
Beispiel 5
Fermentation des BBM-1675-Komplexes unter
Verwendung der Variante H964-92-A1327Y
Der Variantenstamm A1327Y, welcher durch NTG Behandlung von Actinomadura verrucosospora Stamm Nr. H964-92 erhalten wurde, wurde verwendet, um das vegetative Medium, welches 0,2% lösliche Stärke, 1% Glukose, 0,5% Hefeextrakt, 0,5% NB-Amin Typ A und 0,1% CaCO3 enthielt, zu inokulieren, wobei der pH-Wert vor der Sterilisation auf 7,0 eingestellt wurde.
Die vegetative Kultur wurde bei 32 "C während 4 d auf einem Rotationsschüttler (250 Umdrehungen/min) inkubiert und 5 ml der Zucht wurden in einem 500 ml Erlenmeyer -Kolben übergeführt, welcher 100 ml eines Fermentationsmediums enthielt, das aus 3% Melasse, 1% Maisstärke, 1% Fischmehl, 0,005% CuSO4' 5H2O, 0,05% MgSO4-7H2O und 0,1 % CaCO3 zusammengesetzt war, wobei der pH-Wert vor der Sterilisation auf 7,0 eingestellt wurde.
Die Fermentation wurde bei 28 "C während 7 d auf dem Rotationsschüttler durchgeführt. Die Antibiotika-Produktion erreichte ein Maximum von ungefähr 1,511g/ml.
Beispiel 6
Isolierung und Reinigung der BBM-1675-Komponenten
Die gereinigte Fermentationsbrühe aus Beispiel 5 (30001, pH-Wert 7,6) wurde in den Mycel-Kuchen und Überstand aufgetrennt, unter Verwendung einer Sharpless -Zentrifuge. Der Mycel-Kuchen wurde mit 2000 1 Methanol während 1 h gerührt und die unlöslichen Materialien wurden durch Filtration abgetrennt. Die Aktivität, die im Brühenüberstand enthalten war, wurde daraus mit 1800 1 n-Butanol extrahiert. Die Methanol- und n-Butanol-Extrakte wurden vereinigt und azeotrop konzentriert, durch gelegentliche Zugaben von Wasser zur wässrigen Lösung (20 1), welche den grössten Teil der antibiotischen Aktivität als öligen Feststoff ausschied. Die Mischung wurde dreimal mit je 20 1 Ethylacetat geschüttelt, um die Aktivität zu extrahieren.
Die Extrakte wurden vereinigt, filtriert, um die unlöslichen Teile zu entfernen und im Vakuum auf 41 eingedampft. Die Zugabe des Konzentrates in 301 n-Hexan unter Rühren ergab den rohen BBM-1675-Komplex (81,7 g, Aktivität: 59 ,ug/mg) als blassgelber Feststoff. Der Komplex war, wie die TLC und HPLC zeigten, eine Mischung von zwei Hauptkomponenten, BBM1675 A1 und A2 und verschiedenen Nebenkomponenten. Sie wurden aufgetrennt und gereinigt durch eine Serie von Chromatographien, welche in einem Kühlraum durchgeführt wurden, um die Zersetzung zu vermeiden.
Der rohe BBM-1675-Komplex (20 g) wurde in Methanol (20 ml) aufgelöst und auf eine Sephadex LH-20 (5,5 x 85 cm) appliziert. Die Säule wurde mit Methanol entwickelt und die Elution wurde durch einen Bioassay unter Verwendung des Staphylococcus aureus 209P verfolgt. Die aktiven Eluate wurden vereinigt, im Vakuum konzentriert und lyophilisiert, wobei der semireine BBM- 1675-Komplex als Feststoff erhalten wurde (4,86 g Aktivität: 203 pg/mg).
Der Feststoff wurde dann auf einer Silicagelsäule chromatographiert (3,0 x 70 cm), unter Verwendung von Chloroform und einem zunehmenden Anteil (15%) Methanol als Entwicklungs-Lösungsmittel. Die Eluate wurden vereinigt, auf Basis der antibakteriellen Aktivität gegen S. aureus und TLC (SiO2, CHC 13 - MeOH = 5:1, v/v) und im Vakuum konzentriert. BBM-1675 A1 (425 mg nach Abdampfung, Aktivität: 960 Clg/mg) wurde zuerst mit 2% Methanol in Chloroform eluiert und dann eine Mischung von BBM-1675 A2, A3 und A4 (732 mg, Aktivität 340 Fg/mg) gefolgt durch den BBM-1675 B-Komplex (200 mg, Aktivität 190 g/mg) mit 3% Methanol in Chloroform.
Das obengenannte BBM-1675 Al wurde auf Silicagel rechromatographiert (Säule: 2,2 x 44 cm) mit 2% Methanol in Benzol. Die bioaktiven Eluate wurden durch HPLC geprüft ( Lichrosorb RP-18 : CH3CN-MeOH-0,lMCH3COONH4 = 5:2:3, v/v) und die Fraktionen, welche homogenes BBM-1675 Al enthielten, wurden im Vakuum zur Trockenheit eingedampft. Der zurückbleibende Feststoff wurde auf Methanol (10 ml) umkristallisiert, wobei farblose Prismen von BBM-1675 A, erhalten wurden (197 mg, Aktivität: 1000 ,lg/mg).
Der Komplex von BBM-1675 A2, A3 und A4 (537 mg) wurde durch Säulenchromatographie auf Bondapak C1s ( Waters , 2,0 x 42 cm) aufgetrennt. Die Elution wurde mit wässrigem Acetonitril durchgeführt und die bioaktiven Eluate wurden durch TLC (Merck, silanized: CH3CN - H2O = 75:25, v/v) geprüft. Die Nebenkomponenten BBM-1675 A4 (45 mg, Aktivität 410 ,1g/mg) und A3 (19 mg, Aktivität: 300 ,wg/mg) wurden sukzessive mit 20% Acetonitril ausgewaschen, gefolgt durch eine Hauptkomponente, BBM-1675 A2 (203 mg) mit 50% Acetonitril. Die BBM-1675 A2-Fraktion wurde aus Chloroform-n-hexan extrahiert, wobei farblose Stäbchen ausgeschieden wurden (70 mg, Aktivität: 290 pg/ mg).
Der Feststoff, der die BBM-1675 B-Mischung enthielt, wurde auf einer Silicagelsäule (3,0 x x 40 40 cm) chromatogra- phiert, mit Chloroform und Methanol als Entwicklungs Lösungsmittel. Die aktiven Fraktionen, welche mit 4% Methanol in Chloroform extrahiert wurden, wurden vereinigt und eingedampft, wobei reines BBM-1675 Bl (7 mg, Aktivität: 180 pg/mg) erhalten wurde. Eine weitere aktive Fraktion wurde mit einer Konzentration von 5% Methanol eluiert, welche nach der Eindampfung BBM-1675 B2 ergab (8 mg, Aktivität: 140 pg/mg).
The present invention relates to new antitu
Morantibiotic compounds and their production and recovery.
The antitumor antibiotic compounds of the present inventions have not yet been structurally identified. However, given their unique physical, chemical, and biological properties, BBM-1675 antibiotics are believed to be new substances.
EP-A1-95154 discloses the fermentation of Actinomadura pulveraceus sp. nov No. 6049 (ATCC 39100) to produce anti-tumor antibiotics designated WS 6049-A and WS 6049-B. The structures of the WS 6049 antibiotics have not yet been elucidated, however, based on the characterization properties reported for WS 6049-A and WS 6049-B, it can be concluded that they are structurally related to the BBM-1675 antibiotics of the present invention could be.
However, the spectral data show that neither WS 6049 A nor WS 6049-B are identical to any of the BBM
1675 components. Furthermore, the producing organism described in EP-A1-95154 can be clearly distinguished from the Actinomadura verrucosospora of the present invention, namely in the color of its aerial mycelium on ISP medium numbers. 2, 3 and 4, in its positive milk peptonization and in its positive use on D-fructose, D-mannitol, trephalose and cellulose.
The present invention provides novel anti-tumor antibiotic compounds, designated BBM-1675 Al, A2, A3, A4, B1 and B2 (in their entirety) in this specification, which are made by culturing a BBM-1675-producing strain of Actinomadura verrucosospora , in particular by Actinomadura verrucosospora strain H964-92 (ATCC 39334) or Actinomadura verrucosospora strain A1327Y (ATCC 39638) or a mutant thereof in an aqueous nutrient medium which contains assimilable sources of carbon and nitrogen, under submergenic aerobic conditions. The compounds BBM-1675 comprise two main bioactive components, namely BBM-1675 Al and A2, and the four bioactive secondary components BBM-1675 A3, A4, B1 and B2. The components can be separated and purified by conventional chromatographic methods.
The bioactive components mentioned, also referred to in their entirety as BBM-1675 complex, all have antimicrobial and antitumor activity.
Description of the drawings
Fig. 1 shows the infrared absorption spectrum of partially purified BBM-1675 A, (KBr tablet)
Fig. 2 shows the infrared absorption spectrum of partially purified BBM-1675 A2 (KBr tablet)
Fig. 3 shows the infrared absorption spectrum of BBM-1675 A3 (KBr tablet)
Fig. 4 shows the infrared absorption spectrum of BBM-1675 A4 (KBr tablet)
Fig. 5 shows the magnetic proton resonance spectrum of partially purified BBM-1675 A1 in CDCl3 (60 MHz)
Fig. 6 shows the magnetic proton resonance spectrum of partially purified BBM-1675 A2 in CDC13 (60 MHz)
Fig. 7 shows the magnetic proton resonance spectrum of BBM-1675 A3 in CDCl3 (60 MHz)
Fig.
8 shows the magnetic proton resonance spectrum of BBM-1675 A4 in CDCl3 (60 MHz)
Fig. 9 shows the infrared absorption spectrum of purified BBM-1675 A1 (KBr tablet)
Fig. 10 shows the magnetic proton resonance spectrum of BBM-1675 Al in CDCl3 (360 MHz)
Fig. 11 shows the 13C magnetic resonance spectrum of purified BBM-1675 Al in CDCl (90. 3 MHz)
Fig. 12 shows the infrared absorption spectrum of cleaned BBM-1675 A2 (KBr-Tahlette)
Fig. 13 shows the magnetic proton resonance spectrum of purified BBM-1675 A2 in CDCl3 (360 MHz)
Fig.
14 shows the magnetic '3C resonance spectrum of purified BBM-1675 A2 in CDCl3 (90. 3 MHz).
The present invention relates to the new antitumor antibiotics as defined in claims 1-6 and their production by fermentation with certain strains of Actinomadura verrucosospora, as defined in claims 7-18. As microorganisms such. B. Actinomadura verrucosospora strain H964-92 or mutants thereof in question e.g. B. Actinomadura verrucosospora strain A1327Y. The parent strain above was isolated from a soil sample found at Pto Esperanza, Misiones, Argentina. A biologically pure culture of the organism was March 1983 at the American Type Culture Collection.
12301 Parklawn Drive, Rockville MD 20852 United States. deposited and incorporated into the permanent collection of microorganisms as ATCC 39334. The mutant strain A1327Y was later obtained by conventional nitrosoguanidine (NTG) treatment of the strain H964-92 and was March 1984 deposited with the American Type Culture Collection as ATCC 39638.
As in the case of many cultures producing antibiotics, the fermentation Actinomadura verrucosospora strain H964-92 or strain A1327Y gives a mixture or a complex of component substances.
Two main bioactive components, BBM-1675 A, and A2.
and four bioactive minor components, BBM-1675 A3, A4, B1 and B2 were isolated from the BBM-1675 complex generated by the fermentation process.
BBM-1675 and its components BBM-1675 A1. A2, A3, A4, B1 and B2 have antimicrobial activity against a wide range of microorganisms. including gram positive bacteria. The BBM-1675 complex and the bioactive components separated from it also have phag inducing properties in lysogenic bacteria. Two of the components, BBM-1675 Al and A2, were subjected to in vivo screening against various mouse tumor systems and showed inhibitory activity against L-121 0 leukemia, P-388 leukemia, B16 melanoma and Lewis lung carcinoma. BBM-1675 A3 and A4 have been shown to be active against mouse P-388 leukemia.
The complex and its bioactive components can thus be used as antimicrobial agents or as anti-tumor agents for the inhibition of tumors in warm-blooded animals.
The microorganism
Actinomycetes strain no. H964-92 was isolated from a soil sample and prepared by conventional methods as a biologically pure culture for its characterization.
The strain H964-92 forms short spore chains on the aerial mycelium. which have straight, flexible or curved shapes. The spores are spherical or oval in shape and have a warty surface. Aerial mycelium is weak in most media. The color of the aerial mass is white and later shows a pink shade or further changes to a bluish color in certain agar media. The color of the substrate mycelium is colorless or slightly pink. The growth temperature ranges from 15 - 43 C.
The cell wall amino column. Implementation and the entire cell hydrolyzable sugar components. which shows. that the strain H9 (. 4-9 'belongs to cell wall type IIIB. The menaquinone was identified as MK-9 (H6) MK-9 (H8).
Due to the main morphological cultivation and physiological characteristics in connection with the chemical cell wall composition characteristics, the strain H964-92 can be classified as belonging to the genus Actinomadura.
Although the original strain H964-92 showed only modest growth and carried only sparse aerial mycelia, the NTG (nitrosoguanidine) treatment of H964-92 improved the formation of aerial mycelium. The variant, designated strain A1327Y, facilitated further taxonomic investigations and was subsequently identified as Actinomadura verrucosospora.
Methods
The media and procedures used for cultural characteristics testing and carbohydrate utilization were those developed by the International Streptomyces Project (Intl. J. Syst. Bacteriol. 16: 313-340, 1966) were recommended. Additional media created by S. A. Waksman (The Actinomycetes, vol. 2) and G. . M. Lvedemann (times. J. Syst. Bacteriol. 21: 240-247, 1971) were also used. The amino acid composition of the cell wall and the total cell hydrolyzate sugar components were determined according to the methods described by Becker et al. in Appl. Microbiol. , 13: 236-243, 1965 and Lechevalier and Lechevalier in The Actinomycetes, Ed. H.
Prauser, Jena, Gustav Fischer Verlag, S. 393-405, 1970. The menaquinones were identified by mass spectral analysis, according to the methods of Collins et al. in J. Gene. Microbiol. , 100: 221-230, 1977, and the menaquinone composition was shown based on the system described by Yamada et al. in J. Gene. Appl. Microbiol. , 23: 331-335, 1977.
morphology
The H964-92 strain forms both substrates and aerial mycelia. The substrate mycelium is long, branched and not fragmented into short fibers. In the aerial mycelium, the short spore chains are monopodial or at the hyphal end. Vertebral branches of spore chains are also observed near the hyphal end. These spore chains contain 2-10 spores in a chain and are straightly movable or curved. The spores have a warty surface and are spherical or elliptical (0.5-0.6 x 0.6-1.4 µm) in shapes with rounded or pointed ends. After ripening, the spores are often separated from the empty shells. Immobile spores, sporangia or hardened granules could not be noticed in any of the media tested.
Cultural and physiological characteristics
The growth of strain H-964-92 is weak to modest both in chemically defined media and in natural organic media. The formation of the aerial mycelium is generally weak, but is modest in oats, flour, agar (ISP no. 3-medium) inorganic salt starch agar (ISP No. 4-medium) and Bennett's agar.
Spontaneous variants, which lack the aerial mycelium, occur in high frequency. The color of the aerial mycelium is white, which later changes to a faint pink in oatmeal agar, inorganic salt starch agar and glycerin-asparagine agar (ISP no. 5-medium).
The color of the aerial mass changes to a bluish color after a long incubation (5 months) in oatmeal agar, glycerin-asparagine agar and tyrosine agar. The color of the substrate mycelium is colorless to yellowish in Czapek agar, tyrosine agar, yeast extract-malt extract agar (ISP no. 2-medium), peptone yeast extract iron agar (ISP No. 6-medium) and is of a pink color in glucose-asparagine agar and glycerin-asparagine agar. Melanoid and other diffusible pigments are not produced. A variant no. A1327Y, which was obtained from the original strain, predominantly forms a pale blue aerial mycelium and carries a large amount of aerial spore mass.
The strain H-964-92 grows at 15 CC, 28 "C, 37" C and 43 "C, but not at 10" C or at 47 "C. It is sensitive to NaCl in 7% and resistant to lysozyme in 0.01%.
The cultural and physiological characteristics of the producing strain are shown in Tables 1 and 2 shown. The recycling of the carbon sources is shown in Table 3.
Table 1
Cultural characteristics of strain H 964-92 (original strain ATCC 39334 and variant A 1327 Y) strain no. H 964-92 original trunk variant no. A 1 327Y Actinomadura verrucosospora (ATCC 39334) KCC A-0147 Trypton yeast extract agar G: abundant, flaky, modest, flaky, modest, flaky, (ISP no. 1) sedimented and not sedimented and not sedimented and not colored colored colored sucrose nitrate agar G: modestly low low (Czapek's Agar) R: colorless colorless colorless
A: scanty; light gray (264); none or scanty; reddish- none or scanty; faint to faint pink (7) white blue (185)
D: none none none glucose-asparagine agar G: modestly low low
R: white (263) to deep yellow-colorless colorless light-pink (27)
A:
none or very sparse none or very sparse none or very sparse white faint pink (7) white
D: none none none
Table 1 (continued)
Cultural characteristics of strain H 964-92 (original strain ATCC 39334 and variant A 1327 Y)
Strain no. H 964-92 original trunk variant no.
A 1 327Y Actinomadura verrucosospora (ATCC 39334) KCC A-0147 Glycerin-Asparagine Agar G: low to modestly modestly modest (ISP no. 5) R: colorless to slightly yellowish-light yellowish pink (28) slightly yellowish pink (28) to pink (28) deep yellowish pink (27)
A: low; slightly yellowish-modest; white to slightly modest; white to strong pink (28), after 5 mona-pink (4) pink (2) ten slightly bluish-gray (190)
D: none none none inorganic salt starch- G: quite modestly modest agar (ISP no. 4) R: yellowish white (92) slightly yellowish pink (28) slightly yellowish pink (28)
A: abundant; slightly pink (4) modest; slightly bluish; faint blue (185) to reddish gray (10) gray (190)
D: none none none tyrosine agar (ISP No. 7) G: modestly modestly modest
R:
yellowish-white (92) strong yellowish-pink (26) strong yellowish-pink (26)
A: low; slightly yellowish-modest; white to modest: white to pink (28), much later (5 light pink (4) light pink (4)
Months) partly slightly bluish-gray (190)
D: none none none nutrient agar G: low to modestly low low
R: pale yellow (89) colorless to pale pink (7) colorless to pale pink (7)
A: none none none
D: none none none yeast extract-malt extract G: abundant abundant agar (ISP no. 2) R: pale yellow (89) strongly yellowish pink (26) strongly yellowish pink (26)
A: low; white (263) low; white to pale low; white to pale yellow (7) yellow (7)
D: none none none oatmeal agar G: modestly low low
R: colorless to pale pink (7) pale yellowish pink (31) pale yellowish pink (31)
A:
low; reddish-white (9) very sparse; light pale very scanty; light pale to slightly bluish-gray blue (184) blue (184) (190)
D: none none none Bennett's Agar G: abundant abundant
R: greyish-yellow (90) strongly yellowish-pink (26) strongly yellowish-pink (26)
A: modest; white (263) modest; pale yellowish- none to yellowish-white (92) pink (31) and bluish-white (189)
D: none none none peptone yeast extract iron G: modestly abundant abundant agar (ISP no. 6) R: colorless colorless colorless
A: none none none
D: none none none * Observed after incubation at 37 C for 3 weeks.
** Abbreviations: G = growth; R = reverse color; A = aerial mycelium; D = diffusible pigment.
*** Color and numbers in brackets correspond to the color standard in Kelly, K. L. & DB. Judd: ISCC-NBS color-name charts illustrated with Centroid Colors. U. S. Dept. of Com. Cir. 553, Washington, D. C. , Nov , 1975.
Table 2
Test reaction method and medium
Temperature range for maximum growth at Bennett's agar
Growth 28 37 "C; modest at 20 and 43" C; no growth at 10 and 47 C
Table 7 (continued) Test reaction method and medium gelatin liquefaction liquefaction glucose-peptone-gelatin medium starch hydrolysis hydrolysis starch agar plate reaction in skimmed no coagulation and fully-difco skimmed milk constant peptonization formation of the melanoid- not produced tyrosine agar, Peptone yeast iron agar pigments and trypton yeast extract broth nitrate reduction not reduced Czapek's glucose nitrate broth and glucose yeast extract nitrate broth resistance to NaCI growth at 5% or we tryptone yeast extract agar niger ;
no growth at
7% lysozyme resistant. Growth in trypton yeast extract agar
0.01% or less; no
Growth at 0.1%.
pH growth at pH tryptone yeast extract agar 5.0-9.5; no growth at pH 4.5 and 10.0.
Table 3
Use of carbon sources
Strain no. H964-92 Actinomadura original variant verrucosospora
Strain no. A1327Y KCC A-0147 Glycerin + + + D (-) - arabinose L (+) - arabinose + + + D-xylose + + + D-ribose + - - L-rhamnose + + + D-glucose + + + D- Galactose D-Fructose + + + D-Mannose -) -Sorbose Sucrose + + + Lactose Cellobiose + + + Melibiose Trehalose + + + Raffinose D (+) -Melezitose Soluble Starch + + + Cellulose + + + Dulcitol Inositol + - D- Mannitol + + + D-sorbitol salicin observer after incubation at 28 C for 3 weeks basic medium:
Pridham-Gottlieb inorganic medium cell wall composition and total cell sugar components
The purified cell wall of strain H964-92 contains mesodiaminopimelic acid, but no glycine. The entire cell hydrolyzate shows the presence of madurose (3-0 methyl-D-galactose), glucose and ribose. The cell wall amino acid and the entire cell sugar components show that the strain H964-92 can be classified into cell wall type IIIB. Two main components of the menaquinone have been identified as MK-9 (H6) and MK-9 (H8).
Taxonomic position of strain H964-92
The H964-92 strain has the following main characteristics: (1) Aerial spore chains: Short, straight, flexible or curved in shape. (2) Spores: warty surface. (3) Aerial mycelium: reddish or bluish color.
(4) Substrate mycelium: reddish in some media. (5) Diffusible pigment: none. (6) Mesophile. (7) Cell wall type IIIB. (8) Menaquinone system: MK - 9 (Hs) and MK- 9 (Hs).
These main characteristics show that the H964-92 strain belongs to the Actinomadura genus. Early species of the genus Actinomadura were isolated from warm-blooded animals. Some strains have also been obtained from plant materials. However, many of the new species recently described have been isolated from the soil. According to the numerical taxonomy and overview of the Actinomadura and the related Actinomycetes by Goodfellow et al. in J. Gene. Microbiol. , 112: 95-111 (1979), in particular Actinomadura species that originate from the soil are classified in group no. 7 of the 14 groups described. Strain no. H-964-92 is most similar to Group 7 species. Nonomura and Ohara in J. Ferment.
Technol. , 49: 904-912 (1971) described five saprophytic species of the genera Actinomadura and Nonomura (J.
Ferment. Technol. 52: 71-77 (1974) and Preobrazhenskaya et al. (Actinomycetes and Related Organisms 12: 30 38 (1977)) published the keys for the identification and classification of the Actinomadura species. As a result of comparison with the descriptions of the 30 species including organisms disclosed in patents, strain H964-92 appears most similar to Actinomadura coerulea according to the Preobrazhenskaya publication mentioned above and Actinomadura verrucosospora according to the Nonomura publication cited above.
The strain no. H964-92 was compared directly to A.
verrucosospora strain KCC A-0147 and proved to be the A. verrucosospora in the morphological, cultural and physiological characteristics as closely related. Thus the strain H964-92 was classified as a new strain of Actinomadura verrucosospora.
It is understood that for the production of BBM-1675 the present invention, despite being described in detail with reference to the particular strain Actinomadura verrucosospora strain H964-92 (ATCC 39334) and its mutants strain A1327Y (ATCC 39638), is not applicable these microorganisms or to microorganisms, the characteristics of which are fully disclosed herein. It is expressly intended that the invention encompass strains H964-92 and all natural and artificial BBM-1675 producing variants and mutants thereof.
The BBM-1675 antibiotics of the present invention can be prepared by culturing a BBM1675-producing strain of Actinomadura verrucosospora, preferably a strain of Actinomadura verrucosospora, with the identification characteristics of ATCC 39334 or ATCC 39638 or a mutant thereof, in a conventional aqueous nutrient medium. The organism is grown in a nutrient medium containing known actinomycetes nutrient sources, e.g. B. Assimilable sources of carbon and nitrogen and optionally inorganic salts and other known growth factors.
Submerged aerobic conditions are preferred for the production of large quantities of the antibiotic, but can also be used for the production of limited quantities of surface cultures and bottles. The general methods used for the cultivation of other Actinomycetes are also applicable in the present invention. The nutrient medium should be suitable assimilable carbon sources such as glycerin, L - (+) - arabinose, D-xylose, D-ribose, L rhamnose, D-glucose, D-fructose, sucrose, cellobiose, soluble starch, D-mannitol or inositol.
As nitrogen sources, ammonium chloride, ammonium sulfate, urea, ammonium nitrate, sodium nitrate, etc. can be used either alone or in combination with organic nitrogen sources such as peptones, meat extract, yeast extract, corn water, soybean powder, cottonseed flour, etc.
If necessary, inorganic nutrient salts can also be used as sources of sodium, potassium, calcium, ammonium, phosphate, sulfate, chloride, bromide, carbonate, zinc, magnesium, manganese, cobalt, iron and the like. be used.
The production of the antibiotics BBM-1675 can be carried out at any temperature which allows a satisfactory growth of the producing organism, e.g. B.
15-45 C, and is usually carried out at a temperature around 27 - 32 C Usually the optimal production is obtained after incubation times of 68 - 180 h, depending on whether a shaking flask, a stirring vessel or tank fermentation is used. When tank fermentation is carried out, it is desirable to prepare a vegetative inoculum in a nutrient broth by inoculating the broth culture with a slant or bottom culture of the producing organism. After an active inoculum is obtained in this way, it is transferred aseptically into the fermentation tank medium. Antibiotic production can be followed by a paper disc agar diffusion test using Staphylococcus aureus 209P as the test organism.
Isolation and cleaning
When fermentation is complete, the BBM1675 complex can be obtained from the broth by conventional isolation methods, such as liquid extraction. For example, the entire broth can be separated into a mycelial cake and the broth supernatant by filtration or centrifugation. The antibiotic in the mycelial cake can be obtained by slurrying the cake in methanol, filtering off the insoluble material and concentrating the methanolic extract. The activity in the broth supernatant can be obtained by extraction with n-butanol.
The above-mentioned n-butanol and methanol extracts can then be combined and evaporated azeotropically, an aqueous solution being obtained which excretes most of the antibiotic activity as an oily solid. The solid can then be dissolved in methanol and the solution filtered. The filtrate is concentrated and added to a mixture of ethyl acetate and water. The organic extract obtained contains the crude BBM-1675 complex, which can be precipitated from the solution, by adding an anti-solvent, such as n-hexane.
The raw BBM-1675 complex is a mixture of different components, including the two main bioactive components BBM-1675 A and A2 and the four bioactive secondary components BBM-1675 A3, A4, B1 and B2. These bioactive components can be separated and purified by conventional chromatographic methods. In one method, the crude BBM-1675 complex is dissolved in methanol and then purified by Sephadex LH-20 column chromatography using methanol as the eluent.
This partially purified complex can then be chromatographed on a silica gel column and then gradually eluted using chloroform and an increasing concentration of methanol to give BBM-1675 Al, a mixture of BBM-1675 A2, A3 and A4 and a mixture of Obtain BBM-1675 B1 and B2. The A1 components can be further purified by Sepha dex LH-20 column chromatography using methanol as the eluent. The mixtures of A2, A3 and A4 can be purified by chromatography on a Bondapak C18 column (Waters Associates, Inc. ) using increasing concentrations of aqueous acetonitrile as eluent.
The mixture of components B1 and B2 can be separated by silica gel column chromatography using a mixture of chloroform and methanol as the eluent. Further details of the preferred chromatographic separation methods are provided by the following examples.
Physicochemical properties of the BBM-1675 components
The six bioactive components of the BBM-1675 complex can be distinguished from one another by two thin layer chromatography (TLC) systems, as shown in Table 4 below.
Table 4
TLC of BBM-1675 components
RF values components 5102 * silanized CHCL3-CH30H (S: I v / v) CH3CN-H20 (75: 25v / v) BBM-1675A1 0.74 0.18 BBM-1675A2 0.71 0.21 BBM-1675 A3 0.72 0.28 BBM-1675 A4 0.71 0.78 BBM-1675 B1 0.63 0.23 BBM-1675B2 0.60 0.16 * Cls reverse phase silica gel
The separation of BBM-1675 A2, A3 and A4 was difficult by ordinary phase TLC systems, but could be done by reverse phase TLC.
The individual BBM-1675 components show solubility and color reactions that are similar to each other. Z. B.
they are soluble in chloroform, ethyl acetate, acetone, ethanol and methanol, slightly soluble in benzene and water and insoluble in n-hexane and carbon tetrachloride. They give positive reactions with iron chloride, Ehrlich and Tollen's reagent, but negative reactions in the Sakaguchi, Ninhydrin and Anthron tests.
The characteristic physicochemical properties of the BBM-1675 components are shown in Table 5 below.
Table 5
Physico-chemical properties of the BBM-1675 components
BBM-1675 Al A2 A2 A4 B1 B2 Melting point (dec. ): 156-158 "147-149 125-127 123-126 159-161 156-159 [aai; 7 (c 0.5 CHCl3): -191 -179.4" -161 -176 -171 -122 Anal. found (%) C: 51.52 53.81 55.00 53.67
H: 5.81 6.31 6.52 6.35
N: 4.02 3.82 3.57 3.45
0: 38.65 36.06 34.91 36.53 by difference UV #max nm (E 1cm):
253 (325) 253 (281) 253 (286) 253 (257) 253 (225) 248 (212)
282 (195) 282 (172) 282 (158) 282 (153) 282 (140) 279 (141)
320 (143) 320 (128) 320 (122) 320 (117) 320 (104) 318 (103) in 0.01N Hc1-CH3OH: 253 (323) 253 (276) 253 (287) 253 (258) 253 ( 225) 248 (210)
282 (192) 282 (167) 282 (160) 282 (155) 282 (140) 279 (140)
320 (144) 320 (128) 320 (126) 320 (118) 320 (105) 318 (103) in 0.01N NaOH-CH3OH 252 (325) 252 (289) 252 (280) 252 (266) 252 (236 ) 248 (233)
283 (172) 283 (171) 283 (162) 283 (160) 282 (141) 278 (150)
318 (136) 318 (122) 318 (120) 318 (118) 318 (105) 318 (110) Molecular weight (approximate value):
1,300 1,100 1,100 1,400 (Gel HPLC = high pressure liquid chromatography, Finepak, GEL-lol)
The UV absorption maxima of the BBM-1675 components were observed at 253, 282 and 320 nm; they did not shift either in an acidified or in an alkaline solution. The IR and PMR spectra (magnetic proton resonance) of BBM-1675 A1, A2, A3 and A4 are shown in Fig. 1 - 4 or in Fig. 5-8. The 360 MHz PMR of BBM-1675 A1 have an acetyl (6: 2.11 ppm), an N - CH3 (2.52 ppm), four OCH3 (3.42, 3.80, 3.88 and 3, 98 ppm) and an exomethylene (4.57 and 5.48 ppm), along with two aromatic protons (7.50 and 8.59 ppm) and an NH proton (11.79 ppm.
The CMR spectrum) of BBM-1675 Al showed 55 carbon signals including a signal with triple intensity (o: 56.0 ppm, OCH3). The molecular formula of BBM-1675 A, is derived as C57H72N4032, based on proton and 13C NMR spectra, microanalyses and molecular weight determinations by HPLC and SIMS (secondary ion mass spectrometry).
Structural studies of BBM-1675 Al
When treated with 0.5N HCI-CHIOH at room temperature, BBM-1675 A loses its bioactivity and results in a lipophilic chromophore substance (compound I) together with various unidentified fragments. Compound I shows UV absorption which is similar to that of the corresponding antibiotic, which allows the conclusion that compound I contains the chromophore structure of BBM-1675 A1.
Two further chromophoric fragments, which are related to compound I, are obtained by alkaline hydrolysis of BBM-1675 A1: hydrolysis with 0.05N KOH - CH30H at 55 C for 1 h gives compound II with the UV absorption maxima at 252, 284, 297 (shoulder) and 322 nm, while the reaction in IN KOH-CH3OH gives an acidic chromophoric substance, which is designated compound III. The physicochemical properties of compounds I, II and III are summarized in Table 6 below.
Table 6
Compound I Compound II Compound III F. . 82-83 "C 133" C 253-255 iC [ai39 (c 0.2 CHCl3) -100 "0 0 molecular formula: C2lH3lNOlo C14H1, NO6 Cl3HlsNO6 UV Smai nm (±): 244 (21,850) 252 (26,600) 248 ( 26,900)
276 (9,400) 283 (11,200) 295 (14,400)
318 (6,300) 297 (sh8,800) 310 (13,500)
322 (11.700) MS m / z 457 (M +) 295 (M +) 281 (M +)
425 280 263
341 263 236
281 251 222
264 248 218 TLC (xylene- * MEK-CH3OH =.
Rf0.58 0.66 0.13 5: 5: 1 v / v) * MEK = methyl ethyl ketone
The structural information about the compounds II and III resulted from the following spectral data and the chemical transformation. 13C and proton NMR indicated the presence of four OCH3, one = CH2, seven
I -C =, branch C = 0 and a> NH group in compound II. The NMR spectrum of compound III was similar to that of II, only differing in the absence of one of the four OCH3 groups observed with the compound of formula II. This difference, together with the acidic nature of compound III, suggests that II is a methyl ester of compound III.
When heated under reflux in 1N methanol KOH, Compound II is converted quantitatively to Compound III while Compound III was converted to Compound II when treated with diazomethane. The compound of the formula II with NaBH4 in C2H5OH gave a reduction product (compound IV, M +: mtz 267) which, as the NMR showed, had a - CH2OH group instead of the COOCH3 group of the compound II. After hydrogenation with palladium on carbon, compound II gave a dihydro derivative (compound V, M +: mlz 297). The proton NMR spectrum of compound V showed a new doublet methyl signal and the absence of the exomethyl group present in compound II.
Furthermore, one of the OCH3 groups in compound V appeared in a higher region (8: 3.50 ppm).
This result shows the presence of one
EMI10. 1
Group in compound II, which by hydrogenation to the group
EMI10. 2nd
was reduced in compound V. Compound II was heated with 1.5N methanolic hydrogen chloride at 80 C for 3 h and the hydrolyzate was chromatographed on a silica gel column to give a weakly basic compound (Compound VI, M +: m! Z 911).
The IR spectrum and the physicochemical properties showed that the compound VI contained an NH2 group. Compound VI was identified as methyl 4,5-dimethoxy-anthramilate by comparing the IR and NMR studies with an authentic sample. As a result, the structures of Compounds 11 - VI were determined as shown below.
Structures of Compounds II, III, IV, V and VI Compound II Compound III
EMI11. 1
<tb> <SEP> CB2
<tb> CH30 <SEP> H- <SEP> y / 2 <SEP> CH
<tb> <SEP> S <SEP> \ 0CH, <SEP> 3 <SEP> co-¸03
<tb> cE3 <SEP> OCH3 <SEP> C <SEP> \ COOH
<tb> 3 <SEP> u <SEP> OOE
<tb> <SEP> \ <SEP> after
<tb> <SEP> connection <SEP> IV
<tb> <SEP> CE
<tb> <SEP> 2Pd / c <SEP> CH3 <SEP> -c0-j2
<tb> <SEP> + / MeOH <SEP> CH3 <SEP> o · <SEP> 20B <SEP> O3
<tb> <SEP> connection <SEP> V
<tb> <SEP> connection <SEP> VI
<tb> <SEP> 30,
<tb> <SEP> CH <SEP>> <SEP> NE2
<tb> <SEP> L
<tb> <SEP> CH3 <SEP> OOCH3 <SEP> CH3 <SEP> 0 <SEP> COOCH3
<tb>
After treatment with 0.05N KOH - CH30H at 55 "C, the compound I was split into a new, chromophore fragment (compound VII, Cl5H2lNO7, M +: m / z 327) and a sugar (compound VIII).
The NMR spectrum of VII showed a singlet C - C113 and two OCH3 groups in the high area in addition to three OCH3 groups in the low area and two aromatic protons, which were usually observed for the compounds II, V and VI. Further hydrolysis of VII with 1.5N methanolic hydrogen chloride gave compound VI, which was identical to that obtained from II. After removal of VI, the hydrolyzate was treated with 2,4-dinitrophenylhydrazine to precipitate a yellow solid which was identified as 2,4-dinitrophenylhydrazone of pyruvic acid. Thus compound VII is methyl 4,5-dimethoxy-N- (2 ', 2'-dimethoxypropionyl) anthranilate.
The compound of formula VIII showed no molecular ion peak, but showed the M-OCH3 peak at m / z 131 in the mass spectrum, in agreement with the molecular formula C7HI404. The NMR spectrum revealed the 2,6-dideoxyhexopyranose structure for compound VIII. This assignment was confirmed by the 3C NMR spectrum of compound I, which gave an increase to one C - CH3, one - CHp, three 0 - CH <and an anomeric carbon atom, in addition to 15 carbon signals that could be attributed to compound VII. The C3 proton of the sugar, which appeared in a low region (8: 5.39 ppm, octet), showed that the C3 - OH of the sugar was esterified with the carboxy group of VII.
The above results are summarized below.
Structure of compounds I, VII and VIII compound 1
EMI12.1
Compound VII Compound VI
EMI12.2
<tb> <SEP> OCH
<tb> 3 <SEP> 2 <SEP> OCH <SEP> NH-CO-C11-CH33 <SEP> CH30 <SEP> C <SEP> 2
<tb> CH3O <SEP> OCH3 <SEP> + <SEP> CH30 <SEP> CH3OM1 <SEP> 3
<tb> <SEP> 3 <SEP> 11 <SEP> COOCH
<tb> <SEP> connection <SEP> VIII
<tb> <SEP> OH
<tb> CH3 <SEP> $ <SEP> OH
<tb> <SEP> CH3 <SEP> CH3-CO-COOH
<tb> <SEP> 3
<tb>
The molecular weight of compound I (457) is responsible for about a third of the entire BBM-1675 A1 molecule (proposed formula C57H72N4032; calculated molecular weight = 1324).
The substructure of BBM1675 A1 is considered as follows:
EMI12.3
After the registration date of the original application with the serial no. 495,231 in the United States, it was discovered that the components BBM-1675 Al and A2 described above and prepared in accordance with Example 2 were in fact not completely pure and that certain characterization properties used to define these compounds were inaccurate. According to additional chromatographic purification procedures, as fully described in Examples 3 and 6 below, BBM-1675 A1 and A2 were isolated in purer form and fully characterized as described below.
Elemental analysis data for compounds A3 and A4 were also revised to show the presence of sulfur in these compounds and HPLC retention times were calculated for these two compounds. The revised physicochemical properties of the BBM-1675 components are summarized below.
BBM-1675 A,
Description: white to pale yellow crystals;
F. 156-158 "C (dec.) Elemental Analysis Analysis 1 Analysis 2 Mean C: 51.60% C: 52.74% C: 52.17% H: 6.31% H: 5.99% H: 6 , 15 N: 5.31% N: 3.94% N: 4.63% S: 8.47% S: 9.71% S: 9.09% O (by Diffe- O (by Diffe- O ( by difference): 28.31% margin): 27.62% margin):
27.96% ultraviolet absorption spectrum: Instrument-Varian UV,
Cary 219
Solvent methanol
Concentration 0.01356 g / l ha, (nm) absorption coefficient 320 12.4 280 sh (shoulder) 253 25.1 210 25.5
No significant change with acid or base Optical rotation: solvent - CHCl3 [a] D24 = -207 (C = 0.0351)
A second analysis showed the following optical rotation: [a] D27 = -191 "(C = 0.5, CHC13).
Infrared absorption spectrum: See Fig. 9
Main absorption bands (KBr):
985, 1015, 1070, 1110, 1150, 1210, 1250,
1308, 1380, 1405, 1446, 1520, 1592, 1608,
1668, 1715, 2920, 2960, 3360, 3440, cm- 'mass spectra: instrument - VG-ZAB-2F
FAB-MS thioglycerin
Molecular mass range ions (m / z): 1249, 1357, 1463; with addition of NaCl (m / z): 1271.1379.1485.1597.
FAB-MS-MB (MB: Matrix, M.G. 154); Molecular mass range ions (m / z): 1249, 1283, 1403, 1555; with addition of NaC1 (m / z): 1249, 1271, 1303, 1425, 1483, 1577.
FAB-MS-Glycerin-DMSO: Molecular mass range ion (m / z): 1215, 1247, 1279, 1293, 1325.1353; with addition of NaCl (m / z): 1215, 1237, 1247, 1269, 1325, 1347,
1375.
Instrument: Kratos MS-50
FAB-MS thioglycerin; Molecular mass range
Ions (m / z): 1357, 1463.
Molecular weight (based on the mass spectral data described above):
Apparent MG = 1248 nuclear magnetic resonance spectra:
Instrument - WM360 Brucker solvent: CDC13
1NMR: 360 MHz 8 (ppm): 11.75 (1H, s); 8.55 (1H, s); 7.45 (1H, s); 6.61 (1H, m); 6.23 (1H, brs); 6.17 (1H, brs); 5.93 (1H, d, J = 9.3); 5.82 (1H, d, J = 9.3); 5.7 (1H, brs); 5.49 (1H, m); 5.45 (1H, d, J = 2.3); 5.38 (1H, brs); 4.95 (1H, d,
J = 10.2); 4.64 (2H, m); 4.54 (1H, d, J = 2.3); 4.2 (1H, s); 4.15-3.35 (26-28H) [4.10 (1H, m); 4.02 (1H, brs); 3.95 (3H, s); 3.85 (3H, s), 3.79 (3H, s); 3.46 (1H, m); 3.40 (3H, s)]; 2.82-2.70 (311, brm);
2.50 (3H, s), 2.47 (1H, m);
2.38 - 2.22 (5H); 2.12 (1H, m); 2.11 (3H, s); 1.60-1.05 (22H) [1.39 (3H, d, J = 6.3); 6.31 (3H, d, J = 6.3) - 1.29 (3H, d, J = 6.33, 1.08 (6H) j
See Fig. 10 13CNMR: 90.3MHz
See Fig. 11
In a separate test, the 3C NMR spectrum of purified BBM-1675 Al was determined, for an example dissolved in CDCl3 (80 MHz). The main peaks are given below.
CMR of BBM-1675 A1 (80 MHz in CDCl3)
Chemical shift in ppm (multiplicity *) BBM-1675 Al 13.7 (q) 16.6 (q) 17.5 (q) 19.8 (q) 22.2 (q) 22.6 (q)
23.4 (q) 29.0 (t) 34.0 (t) 35.1 (t) 39.5 (t) 47.2 (d)
52.5 (q) 55.6 (u) 56.0 (q) 57.1 (d) 62.4 (t) 64.5 (d)
67.7 (d) 68.2 (d) 68.8 (t) 69.2 (d) 69.6 (t) 70.2 (d)
71.9 (d) 76.0 (d) 76.6 (d) 77.1 (u) 77.3 (d) 83.4 (s)
86.6 (d) 88.4 (s) 90.5 (t) 97.2 (d) 98.3 (s) 99.0 (d)
99.6 (d) 103.8 (d) 107.6 (s) 112.5 (d) 123.1 (d) 124.9 (d) 13û.1 (d) 131.5 (s) 134.9 (s) 136.7 (s) 144.0 (s) 147.2 (s)
153.8 (s) 154.4 (s) 155.0 (s) 160.7 (s) 166.4 (s) 191.8 (s) * Multiplicity - q = quartet; d = doublet; u = uncertain; t = triplet; s = single.
BBM-1675 A2 Description:
White crystals; F. 147-149 C Elemental analysis: C: 52.71%
H: 5.94%
N: 3.94%
S: 9.39%
O (by difference): 28.01% ultraviolet absorption spectra: Instrument - Varian UV, Cary 219 solvent: methanol concentration: 0.02052 g / l Bm (nm) absorption coefficient 320 12.2 282 16.3 252 26.2 214 25.8
No significant change with acid or base.
Optical rotation [a] D27 = - 179.4 (c 0.5, CHC13) Infrared spectrum:
See Fig. 12
Instrument: Beckman IR Model 4240
Main absorption bands (KBr): 950, 1015, 1070, 1100,
1155, 1213, 1250, 1313, 1375, 1405, 1450, 1520, 1595,
1610, 1685, 1735, 2940, 2980, 3440, cml.
Mass spectra:
Instrument: VG-ZAB-2F
FAB-MA thioglycerin
Molecular mass range ions (m / z): 968, 1249, 1355,
1357, 1463, 1569; with addition of NaCl (m / z): 990, 1271,
1379, 1485, 1593 FAB-MS-MB (MB: Matrix, M.G. 154);
Molecular mass range ions (m / z): 1249, 1403, 1419,
1555, 1571, 1587; with addition of NaCl (m / z): 1249,
1271, 1425, 1441, 1457, 1483, 1577.
FAB-MS glycerin DMSO; Molecular mass range ion (mlz): 1215, 1231, 1247, 1263, 1279, 1293, 1309, 1325, 1326, 1341, 1353, 1369.
Molecular weight: (based on the mass data described above):
Apparent MG = 1248 nuclear magnetic resonance spectra:
See Fig. 13
Instrument: WM 360 Brucker
Solvent: CDCl3 1 H NMR 360 MHz 8 (ppm): 11.91 (1H, s); 8.62 (1H, s);
7.58 (1H, s); 6.56 (1H, m); 6.22 (1H, s); 6.15 (1H, brs); 5.91 (1H, d, J = 9.6); 5.83 (1H, d, J = 9.6); 5.70 (1H, m); 5.45 (1H, d, J = 2.2); 5.44 (1H, s), 5.34 (1H, brs); 4.95 (1H, d, J = 10.2); 4.75 (1H, m); 4.65 (1H, d, J = 6.8); 4.54 (1H, d, J = 2.2); 4.47 (1H, m); 4.18 (1H, s); 4.10 (1H, brs),
4.05 - 3.50 (20 - 24H); [3.96 (3H, s); 3.87 (3H, s);
3.77 (3H, s)]; 3.46 (1H, m); 3.39 (3H, s); 2.79 (111m); 2.73 (2H, m); 2.50 (3H, s); 2.50 (1H, m); 2.38-2.22 (3H): 2. 14 (1H, m); 2.10 (3H, s); 1.98 (2H, m); 1.65 - 1.45 (6-8H);
1.38 (3H, d, J = 6.0); 1.34 (3H, d, J = 6.0); 1.22 (3H, d, J = 6.8); 1.10 (6H).
Ú C NMR 90.3 M11z
See Fig. 14
In a separate test, the 3C NMR spectrum of purified BBM-1675 An was determined, for a sample dissolved in CDCl3 (80 MHz). The main peaks are given below.
BBM-1675 A2 13.7 16.9 17.5 19.8 22.3 22.7 23.4 33.1
34.1 35.1 39.3 47.6 52.6 55.7 56.0 56.1
57.6 62.4 64.5 64.9 65.9 68.3 69.2 69.7
71.9 73.6 75.8 76.1 77.1 77.7 78.1 78.3
83.3 86.2 88.4 90.4 97.2 98.3 99.1 99.5
99.6 103.8 107.1 112.4 123.2 124.8 129.9 137.3
144.1 154.2 154.5 160.9 167.9 192.2
Table 7
Physico-chemical properties of BBM-1675 A3, A4, B1, B2
A3 A4 B1 B2 Melting point (dec.) 125-127 C 123-126 C 159-161 C 156159 C [α] D27 (c0.5, CHCl3) -161 C -176 C -171 C -122 C Anal. found (%):
C: 54.55 54.65
H: 6.46 6.29
N: 3.73 3.51
S: 7.49 8.07 UV max nm (E1'cm) 253 (286) 253 (257) 253 (225) 248 (212) in MeOH 282 (158) 282 (153) 282 (140) 279 (141)
320 (122) 320 (117) 320 (104) 318 (103) in 0.01N HC1-MeOH: 253 (287) 253 (258) 253 (225) 248 (210)
282 (160) 282 (155) 282 (140) 279 (140)
320 (126) 320 (118) 320 (105) 318 (103) in 0.01N NaOH-MeOH: 252 (280) 252 (266) 252 (236) 248 (233)
283 (162) 283 (160) 283 (141) 278 (150)
318 (120) 318 (118) 318 (105) 318 (110)
Thin Layer Chromatography (TLC) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) data from BBM 1675 components A.
Study No. 1 - Summary Table 8 TLC and HPLC of BBM-1675 components
TLC (Rf) HPLC (retention time in min)
SiO2 * Silanized Lichrosorb RP-18 CHCI3MeOH CH3CN-H20 CH3CN-MeOH-0.1M CH3COONH4 (5: 1 v / v) (75:25 v / v) (5: 2: 3 v; v) BBM-1675A1 0. 74 0.18 13.3 BBM-1675A2 0.71 0.21 17.3 BBM-1675A3 0.72 0.28 8.0 BBM-1675A4 0.71 0.78 5.1 BBM-1675B1 0.63 0 , 23 BBM-1675B2 0.60 0.16 * C, 8 reverse phase silica gel
B. Study No. 2 - TLC and HPLC for purified Al and A2 components
TLC chromatography
Analtech GHLF silica gel uniplates were used as plates for normal phase chromatography. 2.5 cm x 10 cm plates were used for the one-dimensional TLC.
These were developed in glass cylinders measuring 6.4 cm (outer diameter) x 12 cm and containing 10 cm of eluent. For the two-dimensional TLC plates with the dimensions 7.5 cm x 10 cm were used. The samples were applied to the lower left corner 1 cm from the edge. The plates were first developed in a tank (12.7 cm wide, 8.6 cm deep, 13 cm high) containing 50 ml of the first eluent. The plates were then air dried 90 rotated counterclockwise and developed in a second tank with 50 ml of the second eluent.
Whatman's analytical precoated Css silica gel plates were used for reverse phase chromatography. The 2.5 cm x 7.6 cm plates were developed in glass cylinders with 10 ml of eluent.
The normal phase plates were viewed under ultraviolet light with a wavelength of 254 nm. The plates were then placed in a glass cylinder (6.4 cm outer diameter x 12 cm) containing I2 crystals. After approximately 2 minutes, the plates were then checked again. The reverse phase plates were viewed only with UV light with a wavelength of 254 nm. The zones were determined by examining the quenching of the fluorescence of an impregnated dye.
Analytical HPLC
The following components were used to build an analytical HPLC system: Waters Associates Model 6000A solvent delivery system pump; Varian Varichrom model VUV-10 uv / vis detector for 254 nm 0.1 OD; Fisher Recordal Series 5000 writer; Waters Associates Model 660 Solvent Programmer; Waters Associates Model U6K Injector; Alltech, tt- Bondapack C15 (101l) column (4.6 mm inner diameter x 25 cm) with a Whatmann Co. Pell ODS (0.03 - 0.038 mm) protective column (4.6 mm inner diameter x 5 cm). The components were connected with 316 stainless steel tubes (1.6 mm outer diameter - 0.23 mm inner diameter). The eluent was conveyed at 2 ml / min for all analyzes.
Preparative HPLC
The following components were used to build a medium pressure liquid chromatography system: Fluid Metering, Inc. Model RP-SY 2CSC FMI laboratory pump; Fluid Metering, Inc. Model PD-60LF FMI Pulse Humidifier; a 15 ml sample loop, made of polypropylene tube (3.0 mm outer diameter x
1.5 mm inner diameter) by wrapping around a cardboard tube (8.65 cm outer diameter); Glenco 3500 Series Universal LC Columns; Instrument Specialties Co. Model UA-5 Absorption / Fluorescence Monitor with Type 6 Optical Unit; Instrumentation Specialties Co. Model 590 Flow Cut-Off Valve; and an Instrumentation Specialties Co. Model 328 fraction collector.
The components were connected with polypropylene and Teflon tubing (3.0 mm outer diameter x 1.5 inner diameter) and Glenco Multifit connectors and valves in the order shown.
The Glenco Series 3500 Universal LC columns were packed by slurrying the defined adsorbent in the specified solvent using standard techniques. The empty space between the bed placed in the pipe end was filled with standard Ottawa sand. The eluent was conveyed at a maximum so that a pressure of 4.14 bar was not exceeded (approximately 20 ml / min).
Gradient elution
A Glenco gradient elution apparatus, consisting of two chambers of the same diameter, height and volume, connected in tandem with a Teflon valve, was used for all gradient elutions. One chamber served as a mixing chamber and the other as a static reservoir. Less polar solvents were originally added to the mixing chamber. The more polar solvent was added to the static chamber. Teflon-coated magnetic stirring bars (1.0 x 3.7 cm) were placed in both chambers and driven with a Thomas Model 15 Magne-Matic magnetic stirrer.
The eluent was conveyed from the mixing chamber in a medium pressure HPLC system via polypropylene tubing (1.5 mm inner diameter x 3.0 mm outer diameter). When the eluent was removed from the mixing chamber, the eluent from the static reservoir was allowed to replace it, creating a linear elution gradient.
TLC analysis of BBM-1675 Al and A2
Table 9 below shows the observed Rf values for BBM-1675 A1 and A2 on normal phase plates. The Rf value is calculated by differentiating the measured distance from the center of the zone to the point of the sample application by the measured distance from the solvent front to the point of the sample application.
Table 9
RF system / connection BBM-1675 Al BBM-1675 A2
4% methanol in chloroform 0.33 0.30
5% methanol in diethyl ether 0.39 50% acetone in Skellysolve B 0.38 0.31
Table 10 below summarizes the observed Rf values of BBM-1675 Al and A2 on normal phase plates developed in two dimensions.
The position of the spots is expressed in Cartesian coordinates. The X coordinate is the Rf value of the second solvent system listed. The Y coordinate is the Rf value of the first solvent system listed.
Table 10
RF system / connection BBM-1675 A, BBM-1675 A2
4% methanol in chloroform against
5% methanol in diethyl ether (0.34, 0.33) (0.28, 0.23)
4% methanol in chloroform against
50% acetone in Skelly solve B (0.33, 0.29)
Table 11 below shows the observed Rf values for BBM-1675 Al and A2 on C-18 reverse phase TLC plates developed in binary eluents.
Table 11
RF system / compound BBM-1675 Al BBM-1675 A2 25% 0.5 M NaCl in acetonitrile 0.18 0.21 25% water in acetonitrile 0.00 0.00
Table 12 below summarizes the observed Rf values of BBM-1675 A and A2 on C-18 reverse phase TLC plates developed with ternary elution media.
Table 12
RF system / connection BBM-1675A1 BBM-1675A2 acetonitrile: methanol: 0.5M NaCI 80%: 10% 10% 1.00 1.00 60%: 10%: 30% 0.57 0.50 40% 30%: 30% 0.32 0.22 30%. 50%: 20% 0.44 0.33 50%: 30%: 20% 0.62 0.54 40%: 40%. 20% 0.60 0.49 50%: 20%: 20% 0.42 0.34 60%: 20% 20% 0.74 0.69 acetonitrile methanol water 40%: 30%: 30% 0.00 0.00 acetonitrile.
Methanol: 0.1M NH4OAc 40%: 30%: 30% 0.32 0.22 acetonitrile: Methanol: 0.1M NaH2PO4 40%: 30% 30% 0.00 0.00
HPLC analysis of BBM-1675 A1 and A2 BBM-1675 Al and BBM-1675 A2 were tested using a simple, a binary and a ternary eluent on C-18 reverse phase silica gel columns.
The observed K 'values for these compounds are summarized in Tables 13, 14 and 15 below. The K 'value was calculated using the following formula:
K '= TR-To
To where TR is the retention time measured from the time of the injection to the peak and To is the time of the empty volume.
Table 13
K 'system / compound BBM-1675 Al BBM-1675 A5 acetonitrile a a tetrahydrofuran a a methanol 0.00 0.00 a = compound was not eluted from the column.
Table 14 System / compound BBM-1675 Al BBM-1675 A2 25% water in acetonitrile a a 25% methanol in water 1.25 1.25 a = compound was not eluted from the column.
Table 15
Ternary eluent system / compound BBM-1675A1 BBM-1675A2 acetonitrile methanol water 40%: 30% 30% aa acetonitrile: methanol 0.1M NH, OAc 40%: 30% 30% 1.7 3.0 50% 20% 30% 3.8 6.5 43.3% 23.3 % 33.3% 6.1 b 42.5% 22.5% 35.0% 7.8 b 41.5% 21.5% 37.0% 9.7 ba = was not eluted b = not determined
Biological properties of the BBM-1675 components
The antimicrobial activity of the BBM-1 675 components was determined for a large number of bacteria (gram-positive, gram-negative and acid-resistant) and fungi using the serial double agar dilution method.
The agar culture medium was used for gram-positive and gram-negative bacteria and medium No. 1001 (3% glycerol, 0.3% sodium L-glutamate, 0.2% peptone, 0.31% Na2HPO4, 0, 1% KH2PO4, 0.005% ammonium citrate, 0.001% MgSO4 and 1.5% agar) was used for acid-resistant organisms. Sabouraud agar medium was used for fungi. As shown in Table 16, each of the BBM-1675 components (A1, A2, A3, A4, B1 and B2) showed a wide range of antimicrobial activity. BBM1675 Al, A2, A3 and A4 showed a particularly high activity against gram-positive bacteria.
Table 16
Antimicrobial activity of BBM-1675 components strain MIC in, µg / ml BBM-1675 At A2 A3 A4 B, B2 S. aureus 209 P <0.0008 0.0063 0.0063 0.0125 0.012 0.0063 S. aureus Smith <0.0008 0.0031 0.0063 0.0125 0.012 0.012 B. subtilis PCI 129 <0.0008 0.05 0.0125 0.0125 0.05 0.05 M. luteus 1001 0.0016 0.0063 0.0125 0.0125 0.1 0.1 M. navus <0.0008 0.0016 0.0063 0.0125 0.025 0.025 Mycobacterium 607 0.05 0.1 NT NT 0.05 0.025 E. coli NIHJ 0.1 0.8 1.6 3.1 0.8 3, 1 K. pneumoniae D11 0.4 0.8 1.6 3.1 0.8 0.8 P. aeruginosa D15 0.8 1.6 1.6 3.1 3.1 3.1 C. albicans IAM 4888 0.4 0.4 1.6 6.3 3.1 1.6 C.
neoformans 1.6 3.1 1.6 6.3 6.3 12.5
A second antimicrobial test was carried out with purified Al and A2 (prepared according to Example 3 below) and with components A3 and A4.
The data are summarized below.
MIC by ADT (, µg / ml) strain BBM-1675 Al A2 A3 A4 S. aureus 209 P <0.0008 0.0063 0.0063 0.012 S. aureus Smith <0.0008 0.0031 0.0063 0.012 B. subtilis PCI 219 <0.0008 0.05 0.012 0.025 M. luteus 1001 0.0016 0.0063 0.012 0.05 M. flavus <0.0008 0.0016 0.0063 0.012 Mycobacterium 607 0.05 0.1 0.16 0.16 E. coli NIHJ 0.1 0.8 1.6 3.1 K. pneumoniae D11 0.4 0, 8 1.6 3.1 P.aeruginosaDl5 0.8 1.6 3.1 3.1 B. fragilis A20928 0.2 1.6 0.2 0.4 C. difficile A21675 0.4 0.8 0, 05 0.4 C. perfringens A9635 0.05 0.8 0.4 0.4 C. albicans IAM 4888 0.4 0.4 1.6 6.3 C. neoformans 1.6 3.1 1.6 6 , 3rd
The activity of the Prophag induction in the lysogenic bacterium E. coli W1709 (X) was determined for the BBM-1675 components according to the method of Lein et al in Nature 196:
: 783-784 (1962). The plaque number was carried out on agar plates comprising the test material (T) and the control plate (C). A T / C ratio on the plaque number greater than 3.0 was considered significant and the lysogenic induction activity (ILB activity) was expressed as the minimum inducible concentration of the test compound. As shown in Table 17.
components BBM-1675 showed strong ILB activity in lysogenic bacteria, indicating that they may have anti-tumor activity.
Table 17
Lysogenic induction activity of
BBM-1675 component antibiotic MlC * (Ilg / ml) BBM-1675 A5 0.0063 BBM-1675 A2 0.0125 BBM-1675 A3 0.05 BBM-1675A4 0.10 BBM-1675 B1 0.10 BBM-1675 B2 0.20 * minimum inducible concentration
The anti-tumor activity of BBM-1675 Al and A2 was determined in different mouse tumor systems. P-388 lymphocytic leukemia, L1210 lymphoid leukemia, B16 melanotic melanoma and Lewis limb carcinoma were implanted intraperitoneally in male BDF1 mice, with an inoculum size of 106, 105, 5 x 105 and 106 cells per mouse. 24 hours after tumor inoculation, graduated doses of test compounds were administered intraperitoneally to the mice.
Treatments were performed once on the first day only, on days 1, 4 and 7 (q3d x 3), once a day for 9 days (qd 1 <9) or 11 days (qd 1 -t 11). Components A3 and A4 were only tested against P-388 leukemia according to the q3d x 3 pattern, due to the scarcity of material.
BBM-1675 A1, A2, A3 and A4 were dissolved in 0.9% saline containing 10% dimethyl sulfoxide and Chromomycin A3 (Toyomycin, Takeda) used as the reference compound was dissolved in 0.9% saline. Death or survival of the treated and untreated mice was recorded daily and the mean survival (MST) was calculated for each of the test (T) and control (C) groups. A T / C value that was equal to or greater than 125% that a meaningful anti-tumor effect was achieved. The results are shown in Tables 18-23. BBM-1675 A, and A2 showed a potent anti-tumor activity against P-388 leukemia with a maximum T / C of 160%.
They are approximately 100-3000 times more active than Chromomycin A3 in terms of the minimum effective dose. However, BBM-1675 A3 and A4 were less active than Al or A2 component against P-388 leukemia (Table 19). BBM-1675 Al and A2 were also active against L-1210 leukemia (Table 21), B16 melanoma (Table 22) and Lewis lung carcinoma (Table 23). The toxicity of BBM-1675 A1 and A2 was determined in male ddY mice by intraperitoneal or intravenous administration; BBM-1675 A was about 10 times more toxic than BBM-1675 A2 (Table 24). The therapeutic indices of BBM-1675 Al and A2 were 4-8 and 8-20 times better than those of chromomycin A2 in the P-388 leukemia system (Table 25).
Second experiments were carried out by intravenous administration of BBM-1675 components against P-388 and L1210 leukemias, which were inoculated intravenously in an amount of 5 × 105 and 104 cells per mouse. In these experiments, adriamycin was used as the reference agent, which was dissolved in 0.9% saline and administered on days 1, 4 and 7. The results are shown in Tables 26 and 27. Both components Al and A2 were superior to adriamycin in terms of maximum T / C, minimum effective dose and range of activity.
Table 18
Effect of BBM-1675 Components on P-388 Leukemia (Day 1 Treatment)
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0.03 19.0 152 -2 , 6 5/5 0/5
0.01 19.0 - 1.0 5/5 0/5
0.003 18.0 144 1.0 5/5 0/5
0.001 20.0 160 - 1.4 - 1.4 5/5 0/5
0.0003 16.0 i) 0.0 5/5 0/5
0.0001 15.0 120 -0.2 5/5 0/5
0.00003 14.0 112 -0.2 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0.3 6.0 48 -3.8 3/5 0/5
0.1 20.0 8 - 1.8 5/5 0/5
0.03 18.0 144 -1.4 5/5 0/5
0.01 17.0 136 -0.6 5/5 0/5
0.003 17.0 (2) -0.4 5/5 Q / 5
0.001 16.0
i) 0.0 5/5 0/5
0.0003 15.0 120 0.0 5/5 0/5
0.0001 14.0 112 0.0 5/5 0/5 chromomycin 1 19.0 152 -0.2 4/5 0/5 A3
0.3 17.0 (2) + +0.6 5/5 0/5
0.1 16.0 128 +0.8 5/5 0/5
0.03 14.0 112 0.0 5/5 0/5
0.01 14.0 112 -0.2 5/5 0/5 porters - 12.5 - +0.1 10/10 0/10 * day 1, i.p.
The circle indicates significant anti-tumor activity.
Table 19
Effect of BBM-1675 Components on P-388 Leukemia (Day 1, 4, and 7 Treatment)
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0.03 7.0 56 -2 , 8 5/5 0/5
0.01 19.0 152 -1.0 5/5 0/5
0.003 19.0) -0.6 5/5 0/5
0.001 16.0 (i) -0.6 5/5 0/5 0.0003 17.0 136 - 0.4 5/5 0/5
0.0001 16.0 128 -0.2 5/5 0/5
0.00003 14.0 112 +0.4 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0.3 tox. - - 2/5 0/5
0.1 11.0 88 -1.0 5/5 0/5
0.03 18.0 -1.2 5/5 0/5
0.01 18.0 144 -0.4 5/5 0/5
0.003 18.0 144 - 0.4 5/5 0/5
0.001 17.0
-0.4 5/5 0/5
0.0003 16.0 128 -0.4 5/5 0/5
0.0001 16.0 128 -0.2 5/5 0/5
0.00003 15.0 120 -0.4 5/5 0/5 BBM-1675 A3 0.01 17.5 140 +0.2 4/4 0/4
0.001 15.0 120 +0.6 4/4 0/4
0.0001 13.5 108 +0.6 4/4 0/4 BBM-1675 A4 0.01 16.5 í) +0.2 4/4 0/4
0.001 14.0 112 +0.4 4/4 0/4
0.0001 12.5 100 +0.6 4/4 0/4 chromomycin 0.3 18.0 144 +0.6 5/5 1/5 A3
0.1 18.0) + +0.6 5/5 0/5
0.03 17.0 136 - -0.2 5/5 0/5
0.01 14.0 112 0.0 5/5 0/5 carriers - 12.5 - +0.4 10/10 0/10 * days 1.4 and 7, i.p.
The circles indicate significant anti-tumor activity.
Table 20
Effect of BBM-1675 components on P-388 leukemia (gd 1-> 9 treatment)
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mgikg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0.01 7.0 56 -1.8 5/5 0/5
0.003 13.0 104 -1.0 5/5 015
0.001 19.0 152 - 1.2 5/5 0/5
0.0003 19.0) -0.8 5/5 0/5
0.0001 18.0 144 0.0 5/5 0/5
0.00003 16.0) +0.2 5/5 0/5 0.00001 16.0) -0.2 5/5 0/5 BBM-1675 A2 0.1 6.0 48 -2.2 4 / 5 0/5
0.03 13.0 104 - 1.4 5/5 0/5
0.01 18.0 -1.0 - 1.0 5/5 0/5
0.003 18.0 í) - -0.6 5/5 0/5
0.001 18.0)
-0.8 5/5 0/5
0.0003 17.0 í) - -0.4 5/5 0/5
0.0001 16.0) -0.4 5/5 0/5
0.00003 15.0 120 -0.6 5/5 0/5
0.00001 15.0 120 +0.4 5/5 0/5 chromomycin 0.3 9.0 72 -2.0 5/5 0/5 A3
0.1 18.0 144 +0.4 5/5 0/5
0.03 18.0 144 0.0 5/5 0/5
0.01 15.0 120 -0.2 5/5 0/5
0.003 13.0 104 -0.2 5/5 0/5 carriers - 12.5 - +0.4 10/10 0/10 * qd 1-> 9, i.p.
The circle shows significant anti-tumor activity.
Table 21
Effect of BBM-1675 components on L-1210 leukemia
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0.003 14.5 -1.7 6 / 6 0/6
0.001 12.0 (i) -0.5 6/6 1/6
0.0003 12.0) +0.3 6/6 0/6
0.0001 11.0 116 +1.0 6/6 0/6 BBM-1675A2 0.03 10.5 111 -1.5 6/6 0/6
0.01 13.5 142 -1.2 6/6 0/6
0.003 13.0) -0.2 6/6 0/6
0.001 11.0 116 +1.3 6/6 0/6
0.0003 10.5 111 +1.0 6/6 0/6 chromomycin 0.3 8.5 89 - 1.2 6/6 0/6 A3
0.1 11.5 121 +1.2 6/6 0/6
0.03 11.0 116 +1.2 6/6 0/6
0.01 11.0 116 +1.3 6/6 0/6
0.01 11.0 116 +1.3 6/6 0/6
0.003 10.0 105 + 1.5 6/6 0/6 carriers <RTI
ID = 22.11> - 9.5 - +1.4 12/12 0/12 * qd 19, i.p.
The circle shows significant anti-tumor activity.
Table 22
Effect of BBM-1675 components on B16 melanoma
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0.003 10.0 61 -0.7 6/6 0/6
0.001 31.5 191 0.0 6/6 0/6
0.0003 40.5 8 +0.3 6/6 0/6
0.0001 27.0 (i) +0.8 6/6 0/6 0.00003 22.0 133 +1.8 6/6 0/6
0.00001 18.0 109 +2.2 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0.03 11.0 67 -0.8 6/6 0/6
0.01 26.5 161 +0.3 6/6 0/6
Table 22 (continued)
Effect of BBM-1673 components on B16 melanoma
Dose,
ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45
BBM-1675 A2 0.003 29.5) + +0.2 6/6 0/6
0.001 26.0) +0.8 6/6 0/6
0.0003 22.0 133 +0.2 6/6 0/6
0.0001 18.0 109 +0.2 6/6 0/6
0.00003 17.0 103 + 1.7 6/6 0/6 chromomycin 0.1 25.5 153 +2.3 6/6 0/6 A3
0.03 23.0) +2.2 6/6 0/6
0.01 21.0) +2.3 6/6 0/6
0.003 18.0 109 +2.2 6/6 0/6 carriers - 16.5 +2.1 12/12 0/12 * qd 1-> 9, i.p.
The circle shows significant anti-tumor activity.
Table 23
Effect of BBM-1675 components on lung carcinoma
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 A1 0.003 10.0 91 - 1.7 5/6 0/6
0.001 31.5 i) -0.7 6/6 1/6
0.0003 21.5 i) -0.7 6/6 0/6
0.0001 21.0 + 1.0 6/6 0/6
0.00003 13.0 118 + 1.0 6/6 0/6
0.00001 11.5 105 +1.0 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0.03 10.0 91 - 1.8 6/6 0/6 0.01 25.5) - 1.7 - 1.7 6/6 0/6
0.003 28.5 (i) 0.0 6/6 1/6
0.001 17.0 6) -0.3 6/6 0/6
0.0003 15.0 +1.2 6/6 0/6
0.0001 10.5 95 +0.5 6/6 0/6
0.00003 11.0 100 +0.8 6/6 0/6
Table 23 (continued)
Effect of BBM-1675 components on lung carcinoma
Dose,
ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 Chromomycin 0.1 21.5 195 +1.2 6/6 1/6 3
0.03 17.0 +1.7 3/3 0/5
0.01 17.0 +1.5 6/6 0/6
0.003 11.5 105 + 1.7 6/6 0/6 carrier - 11.0 - +0.8 12/12 1/12 * qd -> i.p.
The circle shows significant anti-tumor activity.
Table 24
Toxicity of BBM-1675 components LD50 (mg / kg / d) single dose multiple dose i.p. I.V. I.p.
BBM-1675 A1 0.019 0.010 0.00046 BBM-1675 A2 0.18 0.10 0.0072
Chromomycin A3 0.81 0.41 0.23
Table 25
Therapeutic indices LD50 / MED *
P-388 simple qd 1-> 9 L1210 B16 LL
BBM-1675 A, 63> 46 2 15 5
BBM-1675 A2 180 72 2 24 24
Chromomycin A3 8 8 inactive 23 23 * minimum effective dose
Table 26
Effect of BBM-1675 components on intravenously implanted P-388 leukemia
Dose,
ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (%) change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-1675 Al 0.01 9.5 106 - 1.7 6/6 0/6
0.003 14.0) - -0.3 6/6 0/6
0.001 11.5 8 +0.3 6/6 0/6
0.0003 9.0 100 +0.3 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0.1 7.0 78 -3.7 6/6 0/6
0.03 15.0 167-1.0 6/6 0/6
0.01 12.0) -0.5 6/6 0/6
0.003 9.0 100 + 1.0 6/6 0/6
Table 26 (continued)
Effect of BBM-1675 components on intravenously implanted P-388 leukemia
Dose, ip MST T / C mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) () change on d 5 (g) d 5 d 45 adriamycin 30 tox.
- 0/6 0 (6
10 9.0 100 -1.5 6/6 0/6
3 12.0 6) + +0.7 6/6 0/6
1 9.0 100 +1.7 6/6 0/6 carrier - 9.0 + + 1.7 12/12 0/12 * Tagel, 4und7i.v.
The circle shows significant anti-tumor activity.
Table 27
Effect of BBM-1675 components on intravenously implanted L-1210 leukemia
Dose, ip MST T / C Mean weight survivors on (mg / kg / d *) (d) (% 3 change on d 5 (g) d 5 d 45 BBM-i675 Al 0.008 9.5 119 -2.0 4/6 0/6
0.004 14.0 8 -0.2 6/6 0/6 0.002 13.0 163 +0.2 6/6 0/6
0.001 9.5 119 +0.8 6/6 0/6
0.0005 9.0 113 +0.8 6/6 0/6 BBM-1675 A2 0.063 11.0) 1.8 -1.8 6/6 0/6
0.032 14.0 6) +0.2 6/6 0/6
0.016 10.5 +0.8 6/6 0/6
0.008 8.0 100 + 1.2 6/6 0/6
0.004 8.0 100 +0.8 6/6 0/6 Adriamycin I6 tox.
2/6 0/6
8 12.0 150 +0.2 6/6 0/6
4 9.0 113 +1.5 6/6 0/6
2 8.0 100 +1.7 6/6 0/6 porters - 8.0 - + +1.4 12/12 0/12 * days 1.4 and 7, i.v.
The circle indicates significant anti-tumor activity.
The antitumor activity of components BBM-1675 A and A2 was also determined by a second test against P388 leukemia, L-1210 leukemia and B16 melanoma in mice. The results of these tests are shown in Tables 28, 29 and 30 below. Details of the methods used in these tests are in Cancer Chemother. Rep., 3: 1 -87 (para. 3), 1972.
Table 28
Effect of BBM-1675 Al and A2 on P-388 leukemia material treatment schedule dose, IP MST effect AWC, gm survivors ltg / kg / d days MST,% T / C d S on d 5 (30) * NSC 38270 qdl- > 9 400 13.0 163 -0.6 6/6
200 11.0 138 -0.9 6/6 BBM-1675A1 d.l 51.2 20.0 250 -2.1 4/6 DMSO saline 25.6 18.0 225 - 1.8 6/6
12.8 16.5 206 -1.1 6/6
6.4 13.0 163 +0.1 6/6
3.2 12.0 150 -0.3 6/6
1.6 11.0 138 -0.3 6/6
0.8 10.5 131 0 6/6
0.4 10.0 125 +0.4 6/6
0.2 10.0 125 +0.3 6/6
0.1 10.0 125 0 6/6 d.1,
5 + 9 25.6 8.0 100 - 1.8 6/6
12.8 13.5 169 -1.5 6/6
6.4 16.5 206 -0.8 6/6
3.2 16.0 200 -0.8 6/6
1.6 15.5 194 +0.3 6/6
0.8 12.5 156 +0.3 6/6
0.4 12.0 150 -0.1 6/6
0.2 11.5 144 + 0.2 6/6
0.1 12.0 150 +0.8 6/6
0.05 10.0 125 +0.8 6/6 qdl o9 12.8 TOX TOX TOX 1/6
6.4 6.0 75 - 1.5 4/6
3.2 13.0 163 -1.2 6/6
1.6 14.5 181 - 1.6 6/6
0.8 16.5 206 -2.3 6/6
0.4 16.0 200 -0.9 6/6
0.2 15.0 188 -0.8 5/5
0.1 13.0 163 -0.4 6/6
0.05 12.0 150 +0.1 6/6
0.025 12.0 150 -0.7 6/6 BBM-1675A2 d.1 256 TOX TOX TOX 0/6 DMSO saline 128 12.5 156 -3.5 4/6
64 27.0 338 - 1.9 6/6
32 26.0 325 - 2.0 6/6
16 16.0 200 -1.8 6/6
8 15.5 194 -1.9 6/6
4 15.0 188 -0.7 6/6
2 12.0 150 -0.5 6/6
1 12.0 150 0 6/6
0.5 10.0 125 +0.2 6/6 d.1.5 + 9 128 TOX TOX TOX 0/6
64 TOX TOX TOX 0/6
32 TOX TOX <RTI
ID = 26.9> - 1.3 2/6
16 24.5 306 - 1.3 5/5
8 17.5 219 -1.1 6/6
4 15.0 188 0 6/6
2 15.0 188 +0.1 6/6
1 12.5 156 -0.4 6/6
0.5 12.0 150 -0.4 6/6 BBM- 1 675A2 DMSO saline qdlo9 0.25 11.0 138 -0.4 6/6
64 TOX TOX TOX 1/6
32 6.0 75 - 2.9 4/6
16 8.0 100 -1.9 6/6
8 15.5 194 - 1.3 6S6
4 17.0 213 -1.8 6/6
2 15.0 188 --1.1 6/6
Table 28 (continued)
Effect of BBM-1675 Al and A2 on P-388 leukemia material treatment schedule dose, IP MST effect AWC, gm survivors lay / kg / d days MST,
% T / C d 5 am d 5 (30) BBM- 1 675A2 1 14.0 175 -0.5 6/6 DMSO saline qdle9 0.5 14.0 175 -0.6 6/6
0.25 12.0 150 -0.1 6/6
0.125 12.0 150 +0.1 6/6 control saline 8.0 - +0.5 10/10 solution tumor inoculum: 106 ascites cells i.p. implanted host: CDFl Q mice TOX: <4/6 live mice on day 5 Evaluation:
MST = mean survival time Effect:% T / C = (MST treated / MST control) x 100 criterion:% T / C 2 125 was considered to be a significant anti-tumor activity * NSC 38270 = Olivomycin A
Table 29
Effect of BBM-1675 A1 and A2 on L-1210 leukemia material treatment plan dose, IP MST effect AWC, gm survivors Fg / kg / inj. Days MST,% T / C d 5 on d 5 (30) BBM-1675A1 d.l 51.2 12.0 171 -1.1 5/6
25.6 7.0 100 -2.3 6/6
12.8 9.0 129 - 1.1 5/6
6.4 9.5 136 -0.5 6/6
3.2 6.0 86 -1.7 6/6
1.6 7.0 100 -0.8 6/6
0.8 8.0 114 -0.4 6/6
0.4 7.0 100 +0.3 6/6
0.2 7.0 100 - 0.5 5/6
0.1 7.0 100 +0.8 5/6 d.l,
5 + 9 25.6 TOX TOX TOX 1/6
12.8 9.0 129 -1.8 6/6
6.4 9.0 129 -0.8 6/6
3.2 8.0 114 -1.9 6/6
1.6 8.5 121 0 6/6
0.8 8.0 114 -0.4 6/6
0.4 7.5 107 -1.3 6/6
0.2 8.0 114 0 6/6
0.1 8.0 114 +0.4 5/6
0.05 7.0 100 +0.3 6/6 qd 1e9 12.8 TOX TOX -2.4 3/6
6.4 8.0 114 - 1.6 6/6
3.2 8.0 114 - 1.7 6/6
1.6 9.0 129 -2.1 6/6
0.8 8.5 121 - 1.6 6/6
0.4 8.0 114 - 1.0 6/6
0.2 8.0 114 -0.5 5/6
0.1 7.0 100 +0.3 6/6
0.05 7.0 100 +0.3 6/6
0.025 6.0 86 -0.6 6/6 BBM-1675A2 d.1 256 TOX TOX TOX 0/6
128 7.0 100 - 1.8 5/6
64 7.5 107 - 1.3 4/6
32 8.0 114 - 2.2 5/6
16 7.0 100 -2.3 6/6
8 9.5 136 -1.4 6/6
4 8.5 121 -1.1 6/6
2 8.0 114 -0.8 6/6
1 8.0 114 0 6/6
0.5 8.0 114 -0.1 6/6
Table 30
Effect of BBM-1675 Al and A2 on B16 melanoma material dose, IP MST effect AWC,
gm survivors llg (m) or. Days MST,% T / C d5 on d 10 (61) mg / kg / inj.
BBM-1675A1 3.2M TOX TOX -1.8 2/10
1.6 16.0 64 -1.8 10/10
0.8 34.5 168 - 1.8 10/10
0.4 56.5 226 -0.9 10/10 (2) b
0.2 47.0 188 -0.7 10/10
0.1 37.0 148 -0.4 10/10
BBM-1675A2 16M 13.0 52 -2.1 10/10
8 29.5 118 -2.0 10/10
4 43.5 174 -1.1 10/10
2 50.5 202 -2.1 10/10 (3) b
1 0.5 140 -1.0 10/10
0.5 38.0 152 -1.1 10/10
Control saline 25.0 - -0.1 10/10 solution a only one without tumor; MST d.m.o. = 55.0 (220%) b two without tumor; MST d.m.o. = 46.0 (184%)
Tumor inoculum: 0.5 ml of 10% porridge, i.p.
Host: BDFI 9 mice
Treatment: qd 1 <9
TOX: <7/10 live mice on day 10
Evaluation: MST = mean survival time
Effect:% T / C = (MST treated / MST control) x 100
Criterion:% T / C 2 125 was considered a significant anti-tumor effect.
After further cleaning of BBM-1675 Al tested according to 35 mice. The results of these tests are next
Example 6, samples of the purified compound were presented opposite.
L-1210 leukemia, P-3 88 leukemia and B16 melanoma in
Table 31
Effect of Purified BBM-1675 Al on P-388 Leukemia (Day 1 Treatment)
Compound dose, route, schedule MST, d T / C (%) mean weight survivor (mg / kg dose) change on d 5 on d 5 BBM-1675A1 0.1024 i.p., qd> <1 1 TOX TOX 0/6
0.0512 17.5 159 -1.8 4/6
0.0256 16.5 150 -2.6 6/6
0.0128 17.5 159 -1.4 6/6
0.0064 15.5 141 -2.2 6/6
0.0032 15.5 141 -2.5 6/6
0.0016 16.5 150 -1.0 6/6
0.0008 15.0 136 -1.2 6/6
0.0004 15.0 136 -2.0 6/6
0.0256 i.p., q4d x 3;
TOX TOX -1.5 1/6
0.0128 10.0 91 -2.5 5/6
0.0064 17.5 159 -1.9 6/6
0.0032 17.0 155 -0.8 6/6
0.0016 17.0 155 -2.0 6/6
0.0008 15.0 136 -1.7 6/6
0.0004 15.0 136 -0.4 6/6
0.0002 13.0 118 -0.8 6/6
0.0001 13.0 118 -1.3 6/6
0.00005 13.5 123 -1.0 6/6
Table 31 (continued)
Effect of purified BBM-1675 A1 on P-388 leukemia (treatment on day 1) compound dose, route, plan MST, d T / C (%) mean weight survivor (mg / kg dose) change on d 5 on d 5
0.0128 i.p., qd x 5 TOX TOX 0/6
0.0064 TOX TOX - 3.6 3/6
0.0032 17.5 155 -2.2 5/6
0.0016 14.5 132 -2.0 6/6
0.0008 15.5 141 -2.2 6/6
0.0004 16.0 145 -2.8 6/6
0.0002 17.0 155 - 1.3 6/6
0.0001 14.0 127 -1.6 5/6
0.00005 15.0 136 -1.6 6/6
0.000025 15.0 136 - 1.0 6/6 control (carrier3 1 x 106 i.p., q4d x 3; 11.0 100 -0.7 9/9 host: CDF1 female mice implantation height and location:
1 x 106 cells, i.p.
Table 32
Effect of purified BBM-1675A1 on L-1210 leukemia (treatment on day 1) compound dose, route, plan MST, d T / C (%) mean weight survivor (mg / kg dose) change on d 5 on d 5 BBM-1675A1 0.1024 ip, qd x 1 TOX TOX 1/6
0.0512 TOX TOX -2.0 0/6
0.0256 8.0 114 -2.9 4/6
0.0128 11.0 157 -2.0 6/6
0.0064 11.0 157 -1.9 6/6
0.0032 10.0 143 -2.0 6/6
0.0016 10.0 143 -2.6 5/6
0.0008 8.0 114 -0.4 6/6
0.0256 i.p., q4d x 3 TOX TOX -2.3 2/6
0.0128 10.5 150 -1.7 6/6
0.0064 11.0 157 -1.8 6/6
0.0032 11.0 157 -1.4 6/6
0.0016 10.5 150 - 1.9 6/6
0.0008 9.0 129 -0.6 6/6
0.0004 8.5 121 -0.7 6/6 0.00102 8.0 114 -0.5 6/6
0.0128 i.p.,
qd x 5 TOX TOX -2.8 2/6
0.0064 7.0 100 - 1.8 5/6
0.0032 11.5 164 -1.0 6/6
0.0016 11.0 157 -1.5 6/6
0.0008 10.0 143 -1.6 5/6
0.0004 8.5 121 -0.4 6/6
0.0002 8.5 121 0.1 6/6
0.0001 8.5 121 0.0 6/6 control (carrier) 1 x 106 i.p., qd x 5 7.0 100 0.1 10/10 host: CDFI female mice implantation height and site: 1 x 106 cells, i.p.
Table 33
Effect on purified BBM-1675 Al based on B16 melanoma (treatment on day 1) compound dose, route, plan MST, d T / C (%) mean weight survivor (mg / kg dose) change on d 5 on d 5 * BBM-1675A1 0.0064 ip, q4d x 3 16.5 110 -3.8 8/10
0.0032 22.5 150 -3.0 10/10
0.0016 25.0 167 -1.8 10/10
0.0008 22.0 147 -2.3 10/10
0.0004 24.0 160 -1.8 9/10
0.0016 i.p., qd x 9 27.0 180 -3.7 10/10
0.0008 27.0 180 -2.9 10/10
0.0004 26.0 173 -2.3 10/10
0.0002 24.5 163 -2.4 10/10
0.0001 25.0 170 -2.3 10/10 control (carrier) 0.5 ML i.p., qd x 9 15.0 100 -0.3 10/10 ** BBM-1675A1 0.0064 i.v.,
q4d x 3 15.0 86 -4.7 10/10
0.0032 32.5 186 -2.1 10/10
0.0016 26.0 149 -1.4 10/10
0.0008 24.0 137 -0.4 10/10
0.0004 24.5 140 -0.0 10/10
0.0064 i.p., q4d x 3 18.0 103 -2.7 10/10
0.0032 23.0 131 -1.4 10/10
0.0016 24.0 137 -0.7 10/10
0.0008 25.0 146 -0.8 10/10
0.0004 21.5 123 -1.4 10/10 control (carrier) 0.2 ML iv, q4d x 3 17.5 100 -0.4 10/10 host: BDFI female mice * implantation height and location: 0, 5 ml 10% porridge, ip
** Implantation height and location: fragment, s.c.
The above screening data indicate that the purified BBM-1675 Al component has essentially the same anti-tumor activities as the less purified sample that was previously screened. The compound has an exceptionally high potency, since activity was demonstrated at a dose of 25 nanograms / kg in the 5-day plan against P-388 leukemia in mice. For tests against P-388 and L-1210 leukemia, BBM-1675 Al is effectively administered as a single injection on day 1, three injections every fourth day, or 5 times a day. The compound was also effective against B16 melanoma when administered to animals having subcutaneous tumors and also intraperitoneally to animals administered i.p. Had tumor implants.
This property of successful pharmacological delivery of a drug to a tumor at a distant site is unusual among antitumor antibiotics.
As shown above, the BBM-1675 components have potent antimicrobial activity and are thus useful in the therapeutic treatment of warm-blooded animals and other animals against infectious diseases caused by such microorganisms. In addition, the compounds can also be used for conventional applications of antimicrobial agents, such as the disinfection of medical and dental equipment.
Induction of prophage in lysogenic bacteria and activity against mouse tumor systems shows that the BBM-1675 components are also therapeutically useful for inhibiting the growth of warm-blooded animal tumors.
It thus becomes a method for the therapeutic treatment of host animals. which are affected by a microbial infection or by a malignant tumor, the method, the administration of an effective antimicrobial or tumor-inhibiting dose of BBM-1675 A1, A2, A3, A4, B1 or B2 or a pharmaceutical composition thereof to the called host animal includes.
The present invention provides a pharmaceutical composition which contains an effective antimicrobial or anti-tumor amount of BBM-1675 Al, A2, A3, A4 B1 or B2 in combination with an inert pharmaceutically acceptable carrier or diluent. These compositions can be presented in any pharmaceutical form. which is convenient for parenteral administration.
Preparations according to the invention for parenteral administration include sterile aqueous or non-aqueous solutions, suspensions or emulsions. They can also be in the form of sterile. solid compositions are prepared which can be dissolved with sterile water, physiological saline or some other sterile injectable media immediately before use.
The currently preferred amounts of BBM-1675 antibiotics can vary according to the particular components.
the special formulations. the type of application and the special location. the host and the disease being treated are varied. There have to be many factors that can change the effects of the drug.
be considered by the skilled person. for example, age, body weight, gender, diet, time of administration, route of administration, amount of excretion, condition of the host, drug combinations, sensitive reactions and seriousness of the condition. The administration can be carried out continuously or periodically within the maximum tolerable dose. The person skilled in the art can find out the optimum extent of the application for specified framework conditions using conventional dosage determination tests in view of the above-mentioned guidelines.
The following examples serve to illustrate the present invention.
example 1
Fermentation from BBM-1675
Actinomadura strain No. H964-92 was grown on an agar medium containing 1% malt extract, 0.4% glucose, 0.4% yeast extract, 0.05% CaCO3 and 1.6% agar and kept alive. A well overgrown agar medium was used to inoculate the vegetative medium, which was 3% starch, 3% dry yeast, 0.3% K2HPO4, 0.1% KH2PO4, 0.05% MgS04-7H20, 0.2% NaC 1 and contained 0.1% CaCO3 with the pH adjusted to 7.0 prior to sterilization.
The vegetative culture was incubated at 32 ° C. for 72 h in a rotary shaker (250 revolutions / min) and 5 ml of the culture were transferred into a 500 ml Erlenmeyer flask which contained 100 ml fermentation medium, this fermentation medium consisting of 3% molasses, 1% Corn starch, 1% fish meal, 0.1% CaCO3 and 0.005% CuSO4 5H20 (pH value before sterilization 7.0) The fermentation was carried out at 28 TLC for 8 days in a rotary shaker and the antibiotic activity in the fermentation broth was checked determined by paper disc agar diffusion using Staphylococcus aureus 209P as a test organism.
The antibiotic effect reached a maximum of about 1 yg / ml after 5 d fermentation.
The fermentation of BBM-1675 was also carried out in a stirred vessel fermenter. 500 ml of the inoculum, which was grown as mentioned above, was placed in a 20 1 fermenter containing 10 1 fermentation medium, which consisted of the same components as in the shake bottle fermentation. The fermentation was carried out at 32 ° C., with a degree of aeration of 12 l / min and stirring at 250 revolutions / min. Under these conditions, the antibiotic production reached a maximum of about 0.91 lg / ml after 68-76 h fermentation.
Fermentation studies in fermentation tanks were also carried out. A seed culture was carried out for 4 d at 30 C in Erlenmeyer flasks containing a vegetative medium consisting of 3% soluble starch, 3% dry yeast, 0.3% K2HPO4, 0.1% KH2PO4, 0.05% MgSO4 7H2O, 0 , 2% Nach and 0.1% CaCO3 contained. The inoculum was inoculated in a 200 1 inoculation tank containing 1301 inoculation medium with the same composition as described above, and the inoculation tank was stirred at 240 revolutions / min at 30 ° C. for 31 hours.
The second implant culture was used to inoculate 3000 liters of fermentation medium containing 1% corn starch, 3% molasses, 1% fish meal, 0.005% CuSO4-5H2O and 0.1% CaCO3. The production tank was in operation at 28 C, at 164 revolutions / min with a ventilation rate of 2000 l / min. The pH of the broth gradually increased as the fermentation progressed, reaching 7.7-7.8 after 170-180 h, producing a peak antibiotic activity of 1.7 yg / ml.
Example 2
Isolation and cleaning of the BBM-1675 components
The harvested fermentation broth (3000 l, pH 7.8) was separated into a mycelium cake and a supernatant using a Sharpless centrifuge. The mycelium cake was suspended in 1600 liters of methanol and the mixture was stirred for 1 hour. The insoluble parts were filtered off and the methanolic extract was concentrated to 43 l in vacuo. The activity contained in the broth supernatant was obtained by extraction with two 1000 l parts of n-butanol. The n butanol extracts and the concentrated methanol extract were combined and evaporated azeotropically with the occasional addition of water to an aqueous solution (20 l), in which the antibiotic activity was largely reflected as an oily solid.
The solid was dissolved in 30 liters of methanol and the insoluble parts were removed by filtration. The methanol extract was then concentrated in vacuo to a solution to which 40 liters of ethyl acetate and 30 liters of water were added. After stirring for 30 min, the organic layer was separated, dried over sodium sulfate and concentrated to 41 in vacuo. The addition of the concentrate in 20 1 n-hexane gave a pale yellow solid of the crude BBM-1675 complex (90.14 g, activity: 55 g / mg). Thin layer chromatography showed that the complex was a mixture of two major components BBM-1675 A1 and A2 and various minor components. They were separated and purified by repeated chromatography procedures which were carried out in a cold room in order to avoid decomposition.
The BBM-1675 complex (20 g) was dissolved in methanol (20 ml) and applied to a Sephadex LH-20 column (5.5 x 85 cm). The column was developed with methanol and the elution was followed by bioassay using Staphylococcus aureus 209P. The active eluates were combined, concentrated in vacuo and lyophilized to give a semi-pure solid BBM-1675 complex (4.19 g). The solid was then chromatographed on a silica gel column (5.0 x 50 cm) using chloroform and an increasing proportion (1st <5% v / v) of methanol as eluent.
The eluates were combined on the basis of antibacterial activity (against S. aureus) and thin layer chromatography (SiO2; CHCI3 - CH3OH = 5: 1 v / v) and concentrated in vacuo. Almost homogeneous BBM-1675 A (yield after evaporation 351 mg) was first eluted with 2% methanol in chloroform and then a mixture of BBM1675 A2, A3 and A4 (507 mg) followed by the BBM-1675 B mixture (210 mg) with 3% methanol in chloroform. The solid BBM-1675 A1 was placed on a Sephadex LH20 column (2.0 x 80 cm) and developed with methanol. The active fractions were evaporated to dryness in vacuo and the remaining solid was recrystallized from methanol to give colorless platelets of pure BBM-1675 A1 (124 mg). This material is the starting material for Example 3A.
The complex BBM-1675 A2, A3 and A4 was separated by chromatography on a column of Bondapak Cls (Waters 3.0 x 50 cm). Elution was carried out in aqueous acetonitrile and the bioactive eluates were tested by thin layer chromatography (Merck, * Silanized: CH3CN - H2O = 75:25 v / v). The secondary components Al (33 mg) and A3 (18 mg) were washed out successively with acetonitrile, a further main component being A2 * Cla reversed-phase silica gel.
(301 mg) with 50% acetonitrile followed (this material was the starting material for Example 3B).
The solid containing BBM-1675 B1 and B2 was chromatographed on a silica gel column (3.0 x 40 cm) with chloroform and methanol as the developing solvent. The active fractions eluted with 4% methanol in chloroform were pooled and evaporated to give the pure BBM-1675 B1 (7 mg). Another active fraction was eluted with 5% methanol to give evaporation BBM-1675 B2 (8 mg).
Example 3
Further cleaning of BBM-1675 A1 and A2
A. Purification of BBM-1675 Al
A Glenco column measuring 2.67 cm internal diameter x 75 cm was packed in methanol by slurrying with a Baker phase-bonded (C 18) silica gel (40 tam particle size). The column was connected to a medium pressure HPLC system and equilibrated with 1.5 l eluent (41.6% acetonitrile - 21.6% methanol - 36.8% 0.1M ammonium acetate). The partially purified BBM-1675 Al (100.5 mg), which was obtained according to the cleaning method according to Example 2, was dissolved in 2 ml of acetonitrile and taken up in a sample loop. The sample was pumped onto the column. The column was eluted with the above eluent, collecting 87 ml fractions.
Elution was monitored at 254 nm and 340 nm. Fractions 55-71 were pooled and extracted twice with 1500 ml aliquots of chloroform. The chloroform was evaporated to dryness to give 89.8 mg of residue C.
A Glenco column with the dimensions 1.5 cm inner diameter x 20 cm was packed with 12 g Woelm silica gel (60-200 m particles) while being slurried. The residue C was applied to the column in chloroform solution. The column was eluted with 500 ml of a linear gradient from chloroform to 10% methanol in chloroform, collecting 10-25 ml fractions. After analysis by TLC on silica gel, fractions 6-9 were combined and evaporated to dryness to give 73 mg of residue D.
A Glenco column with a mass of 1.5 cm inner diameter x 20 cm was packed in Skellysolve B with a slurry containing 12 g of Woelm silica gel (63-200 m particles). The residue D was dissolved in about 2 ml of CHC13 and applied to the column. The chloroform was displaced with 25 ml of Skellysolve B. The column was then eluted with 500 ml of a linear gradient from Skellysolve B to 60% acetone in Skellysolve B, collecting 28-25 ml fractions. Fractions 19-23 were pooled, evaporated to dryness to give 65.6 mg of pure BBM-1675 A.
This residue was homogeneous in three thin layer chromatography systems (5% methanol in chloroform; 5% methanol in ether; and 50% acetone in Skellysolve B on silica gel) and on high pressure liquid chromatography (C18 silica gel - 41.5% acetonitrile: 21.5% methanol: 37 , 0% 0.1 M ammonium acetate).
Gel permeation chromatography with purified BBM
1675 A1
A Pharmacia column measuring 2.5 cm internal diameter x 45 cm was packed in a slurry with Sephadex LH-20 in methanol and placed on a 33.4 cm chromatography bed. The purified BBM-1675 A, (approximately 120 mg) was dissolved in 2 ml of methanol and transferred to a 2.5 ml sample reservoir. The sample was applied to the column and the elution started with 1.75 ml with methanol, collecting 10 ml fractions (Pharmacia Frac-100 fraction collector). Elution was monitored at 254 nm using an Isco UA-5 detector.
It was determined that BBM-1675 A was eluted at Ve / Vt of 0.79-0.91 (Ve = elution volume; Vt = bed volume).
B. Cleaning BBM-1675 A
A Glenco column with a mass of 2.65 cm inner diameter x 7.5 cm was packed in methanol with a slurry of Baker's phase-bound octadecyl (C 1 8) silica gel (40 ptm particle size). The column was connected to a medium pressure HPLC system and equilibrated with 1.5 l of the eluent (50% acetonitrile - 20% methanol 30% 0.1M ammonium acetate). The partially purified BBM-1675 A2 (76.9 mg), which was obtained by the method according to Example 2, was dissolved in 2 ml of acetonitrile and taken up in a sample loop. The sample was pumped onto the column. The column was eluted with the above eluent, collecting 87 ml fractions.
Elution was monitored at 254 and 340 nm. Fractions 31-38 were pooled and extracted twice with 500 ml aliquots of chloroform. The chloroform was evaporated to dryness to give 65.8 mg of homogeneous BBM-1675 A2.
BBM-1675 A2 was homogeneous in 2 TLC systems, a 2d TLC analysis and in HPLC.
Example 4
Preferred extraction method for BBM-1675 A,
Crude fermentation product (6.8 l) obtained according to the procedure of Example 1 was transferred to a polypropylene tank (12 cm in diameter, top; 10 cm in diameter, bottom; 37 cm in height) equipped with a tap at the bottom. An equal volume of chloroform was added. The mixture was stirred vigorously with a CRC air powered stirrer for 2 hours. Approximately 4 liters (1.3 kg) of dicalite (filter aid) was added, the whole being mixed. The mixture was filtered on a Dicalite cushion which was held in a No. 12 Buchner funnel. The filtrate was collected in a 19 1 solution bottle, which was provided with a vacuum vent (Ace. No. 5396-06).
The mat was washed with 2 liters of chloroform. The filtrate was transferred to a 20 l separatory funnel and the phases were separated. The lower phase (chloroform) was removed.
A Glenco tube with the dimensions 2.5 cm inner diameter x 40 cm was packed with 91 g of Woelm silica gel (63-200 lm particles) under slurry.
The top chloroform phase was pumped through the column using an FMI RPY-2CSD pump. The column was washed with 60 ml of fresh chloroform. The chloroform eluate was discarded. The column was then eluted with 600 ml of 10% methanol in chloroform. This eluate was evaporated to dryness to give 547 mg of residue A.
The residue A was dissolved in 50 ml of chloroform.
The chloroform solution was added to 20 g of dicalite in an 11 round bottom flask. A slurry was created by adding approximately 200 ml of Skellysolve B. The solvents were removed on a rotary evaporator. The residue was slurried in 300 ml Skellysolve B. The slurry was packed into an Ace bottle chromatography tube (Part No. B5872-14) (41 mm inner diameter x 45.7 cm) by the following procedure. A glass wool plug was inserted into the neck of the tap between the tap and the column tube.
A 1 cm layer of standard Ottawa sand was placed over the glass wool. The tap, glass wool and sand bed were cleaned of air by pressing Skellysolve B through under pressure (0.4 bar). The slurry was then placed on the column, forming a packed bed under pressure flow. The column was prevented from running dry. After a stable column bed was obtained, a 2 cm layer of Ottawa sand was placed on top of the bed. The bed was then eluted with an additional 600-700 ml of Skellysolve B. The bed was eluted with 500 ml of toluene. The toluene eluate was evaporated to dryness to give 93 mg of residue B. This partially cleaned BBM-1675 A1 can be further cleaned according to the procedure of Example 3.
Example 5
Fermentation of the BBM-1675 complex below
Use of the variant H964-92-A1327Y
The variant strain A1327Y, which was obtained by NTG treatment of Actinomadura verrucosospora strain No. H964-92, was used to convert the vegetative medium, which contains 0.2% soluble starch, 1% glucose, 0.5% yeast extract, 0.5% NB-amine type A and contained 0.1% CaCO3, the pH being adjusted to 7.0 before sterilization.
The vegetative culture was incubated at 32 ° C. for 4 d on a rotary shaker (250 revolutions / min) and 5 ml of the culture were transferred to a 500 ml Erlenmeyer flask which contained 100 ml of a fermentation medium which consisted of 3% molasses, 1 % Corn starch, 1% fish meal, 0.005% CuSO4 '5H2O, 0.05% MgSO4-7H2O and 0.1% CaCO3, the pH being adjusted to 7.0 before sterilization.
The fermentation was carried out on the rotary shaker at 28 ° C. for 7 days. The antibiotic production reached a maximum of approximately 1.511 g / ml.
Example 6
Isolation and cleaning of the BBM-1675 components
The purified fermentation broth from Example 5 (30001, pH 7.6) was separated into the mycelium cake and supernatant using a Sharpless centrifuge. The mycelium cake was stirred with 2000 l of methanol for 1 h and the insoluble materials were separated off by filtration. The activity contained in the broth supernatant was extracted therefrom with 1800 l of n-butanol. The methanol and n-butanol extracts were combined and concentrated azeotropically, by occasionally adding water to the aqueous solution (20 l), which excreted most of the antibiotic activity as an oily solid. The mixture was shaken three times with 20 l of ethyl acetate in order to extract the activity.
The extracts were combined, filtered to remove the insoluble matter and evaporated to 41 in vacuo. The addition of the concentrate in 301 n-hexane with stirring gave the crude BBM-1675 complex (81.7 g, activity: 59, µg / mg) as a pale yellow solid. As shown by TLC and HPLC, the complex was a mixture of two main components, BBM1675 A1 and A2 and various secondary components. They were separated and purified by a series of chromatographies which were carried out in a cold room to avoid the decomposition.
The crude BBM-1675 complex (20 g) was dissolved in methanol (20 ml) and applied to a Sephadex LH-20 (5.5 x 85 cm). The column was developed with methanol and elution was followed by bioassay using Staphylococcus aureus 209P. The active eluates were combined, concentrated in vacuo and lyophilized to give the semi-pure BBM-1675 complex as a solid (4.86 g activity: 203 pg / mg).
The solid was then chromatographed on a silica gel column (3.0 x 70 cm) using chloroform and an increasing amount (15%) of methanol as the developing solvent. The eluates were combined, based on antibacterial activity against S. aureus and TLC (SiO2, CHC 13 - MeOH = 5: 1, v / v) and concentrated in vacuo. BBM-1675 A1 (425 mg after evaporation, activity: 960 Clg / mg) was first eluted with 2% methanol in chloroform and then a mixture of BBM-1675 A2, A3 and A4 (732 mg, activity 340 Fg / mg) was followed by the BBM-1675 B complex (200 mg, activity 190 g / mg) with 3% methanol in chloroform.
The above-mentioned BBM-1675 Al was re-chromatographed on silica gel (column: 2.2 × 44 cm) with 2% methanol in benzene. The bioactive eluates were checked by HPLC (Lichrosorb RP-18: CH3CN-MeOH-0, lMCH3COONH4 = 5: 2: 3, v / v) and the fractions containing homogeneous BBM-1675 Al were evaporated to dryness in vacuo. The remaining solid was recrystallized from methanol (10 ml) to give colorless prisms of BBM-1675 A (197 mg, activity: 1000, lg / mg).
The complex of BBM-1675 A2, A3 and A4 (537 mg) was separated by column chromatography on Bondapak C1s (Waters, 2.0 x 42 cm). Elution was carried out with aqueous acetonitrile and the bioactive eluates were checked by TLC (Merck, silanized: CH3CN - H2O = 75:25, v / v). The secondary components BBM-1675 A4 (45 mg, activity 410, 1 g / mg) and A3 (19 mg, activity: 300, wg / mg) were washed out successively with 20% acetonitrile, followed by a main component, BBM-1675 A2 (203 mg) with 50% acetonitrile. The BBM-1675 A2 fraction was extracted from chloroform-n-hexane, whereby colorless rods were excreted (70 mg, activity: 290 pg / mg).
The solid, which contained the BBM-1675 B mixture, was chromatographed on a silica gel column (3.0 × 40 cm) using chloroform and methanol as the developing solvent. The active fractions, which were extracted with 4% methanol in chloroform, were combined and evaporated to give pure BBM-1675 Bl (7 mg, activity: 180 pg / mg). Another active fraction was eluted with a concentration of 5% methanol, which after evaporation gave BBM-1675 B2 (8 mg, activity: 140 pg / mg).