CS228517B2 - Method for the production of macrolide - Google Patents

Method for the production of macrolide Download PDF

Info

Publication number
CS228517B2
CS228517B2 CS815777A CS577781A CS228517B2 CS 228517 B2 CS228517 B2 CS 228517B2 CS 815777 A CS815777 A CS 815777A CS 577781 A CS577781 A CS 577781A CS 228517 B2 CS228517 B2 CS 228517B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
formula
mycarosyltylactone
compound
medium
hydrogen
Prior art date
Application number
CS815777A
Other languages
English (en)
Inventor
Eugene T Seno
Richard H Baltz
Robert L Hamill
Gene M Wild
Original Assignee
Lilly Co Eli
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lilly Co Eli filed Critical Lilly Co Eli
Publication of CS228517B2 publication Critical patent/CS228517B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H17/00Compounds containing heterocyclic radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H17/04Heterocyclic radicals containing only oxygen as ring hetero atoms
    • C07H17/08Hetero rings containing eight or more ring members, e.g. erythromycins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D313/00Heterocyclic compounds containing rings of more than six members having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/08Oxygen as only ring hetero atoms containing a hetero ring of at least seven ring members, e.g. zearalenone, macrolide aglycons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin
    • C12P19/62Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin the hetero ring having eight or more ring members and only oxygen as ring hetero atoms, e.g. erythromycin, spiramycin, nystatin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465Streptomyces
    • C12R2001/54Streptomyces fradiae

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (1·) POPIS VYNALEZU KPATENTU 228517 (11) (Ml (51) Int. Cl.’ C 07 H 17/08 (22) Přihlášeno 29 07 81 C 07 D 313/00 (21) (PV 5777-81) (32) (31) (33) Právo přednosti od 29 07 80(173313 a 173312) Spojené státy americké (40) Zveřejněno 15 09 83 A 81 K 31/335 C 12 P 18/62 OAAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydáno 15 08 86 (72)
Autor vynálezu SENO EUGENE THOMAS, NORWICH (Velká Británie), BALTZ RICHARD HENRY, INDIANAPOLIS, INDIANA, HAMILL ROBERT L.,GREENWOOD, INDIANA, WILD GENE MURIEL, INDIANAPOLIS,INDIANA (Sp. st. a.) (73)
Majitel patentu ELI LILLY AND COMPANY, INDIANAPOLIS, INDIANA (Sp. st. a. ) (54) Způsob výroby makrolidů
Vynález se týká způsobu výroby makro-lidů a příbuzných derivátů, z nichž je mož-no vyrobit cenná antibiotika, například ty-lo$in, který byl popsán v publikaci Tetra-hedron Letters, 2339 (1970).
Nová sloučenina 5-O-mykarosyl-20-dihyd-ro-20,23-didesoxytylonolid bude dále nazý-vána mykarosyltylakton. Tuto látku je mož-no vyjádřit vzorcem 1
Přestože v této struktuře není uvedenastereochemická konfigurace, je tato stejnájako v případě odpovídající části tylosinu.Cukr ve vzorci 1 je mykaróza. 228517 Příbuzné mykarosyltylaktonové deriváty je možno vyjádřit obecným vzorcem 2 228517 (2) 4
kde E a R1 znamenají acylové skupiny.Vynález se dále týká způsobu výroby 3-0--acyltylaktonových derivátů, které je možnopřipravit z mykarosyltylaktonových derivá-tů obecného vzorce 2. Je tedy možno získattylakton nebo 3-0-acyltylaktonové derivátyhydrolýzou mykarosyltylaktonu nebo myka-rosyltylaktonových derivátů obecného vzor-ce 2 z mírně kyselého prostředí. 3-0-acyltylaktonové deriváty je možno vy-jádřit obecným vzorcem 3
R znamená acylovou skupinu.
Sloučeniny vzorců 1, 2 a 3 jsou cennýmimeziprodukty, z nichž je možno připravitmakrolidová antibiotika s 16člennou struk-turou. Způsobem podle vynálezu je možnochemicky získat deriváty sloučeniny vzor-ce 3 za vzniku odpovídajících 3-monoacy-lovaných makrolidových antibiotik s 16člen-nou strukturou.
Mykarosyltylakton je velmi důležitousloučeninou, protože je meziproduktem provýrobu tylaktonu a tylaktonových derivátů.Ťylakton je možno vyjádřit vzorcem 4
tylaktonu a tylosinu chromatografií na ten-ké vrstvě silikagelu; k detekci je možno po-užít postřik kyselinou sírovou, a to koncen-trovanou nebo zředěnou na 50 °/o. Při de-tekci tímto způsobem se zpočátku jeví ty-lakton jako žlutohnědá skvrna a mykarosyl-tylakton jako modročervená skvrna. V pří-padě, že se ke chromatografií užije silika-gelová plotna s fluorescenčním pozadím,provádí se detekce ultrafialovým světlem.Přibližné hodnoty Rf pro mykarosyltylaktonjsou uvedeny v tabulce 1. TABULKA 1
Chromatografie mykarosyltylaktonuna tenké vrstvě®
Sloučenina
Hodnoty RfAb B mykarosyltylakton 0,17 0,44 tylakton 0,50 0,62 tylosin 0,0 0,0 aProstředí: silikagel bRozpouštědlo: A = směs benzenu a ethylacetátu v po-měru 4 :1 B = směs benzenu a ethylacetátu v po-měru 3 : 2.
Mykarosyltylakton je možno získat pěs-továním kmene Streptomyces fradiae, kterýtuto sloučeninu produkuje v submerzní kul-tuře za aerobních podmínek ve vhodnémživném prostředí do nahromadění antibio-tika.
Předmětem vynálezu je tedy způsob vý-roby makrolidů obecného vzorce I
228517 kde R znamená atom vodíku nebo acylovouskupinu o 1 až 18 atomech uhlíku, Q znamená atom vodíku nebo mykarosy-lovou skupinu vzorce
kde R1 znamená atom vodíku nebo acylovouskupinu o 1 až 18 atomech uhlíku, za před-pokladu, že v případě, že Q znamená atomvodíku, znamená R acylovou skupinu, vyzna-čující se tím, že se pěstuje kmen Strepto-myces fradiae NRRL 12 201 v submerzníkultuře za aerobních podmínek v živnémprostředí, obsahujícím využitelné zdrojeuhlíku, dusíku a anorganických solí za vzni-ku sloučeniny obecného vzorce I, v němž Rznamená atom vodíku a Q znamená myka-rosylovou skupinu, v níž R1 znamená atomvodíku, načež se popřípadě a] acyluje výsledný produkt za vznikusloučeniny obecného vzorce I, v níž jedennebo oba substltuenty R a Q znamenají acy-lovou skupinu, bj provede mírná hydrolýza sloučeninyobecného vzorce I, získaná ad a) za vznikumakrolidu obecného vzorce I, v němž Q zna-mená atom vodíku a R znamená acylovouskupinu. Živné prostředí užité k pěstování Strep-tomyces fradiae je možno volit z velkéhopočtu živných prostředí. Pro hospodárnostvýroby, optimální výtěžek a snadnou izola-ci produktu jsou však výhodnější některáživná prostředí. Výhodnými zdroji uhlíkupro fermentaci ve větším měřítku jsou na-příklad uhlohydráty jako dextrin, glukóza,škrob, kukuřičná mouka a oleje jako sójovýolej. Výhodnými zdroji dusíku jsou kukuřič-ná mouka, sójová mouka, rybí mouka, ami-nokyseliny a podobně. Z anorganických so-lí, které je možno včlenit do živného pro-středí jde zejména o běžné rozpustné soli,které obsahují železo, draslík, sodík, hoř-čík, vápník, amonný ion, chloridový ion, ionuhličitanový, síranový, dusičnanový a po-dobně. Živné prostředí by také mělo obsahovatzákladní stopové prvky, které jsou nutnépro růst a vývoj produkčního organismu.Tyto stopové prvky se však běžně vyskytujíjako nečistoty v dalších složkách živnéhoprostředí v množství, které je dostatečnépro růstové požadavky mikroorganismu. Vněkterých případech však může být nutnépřidat malé množství, obvykle 0,2 ml/l próti-pěnivého činidla, například polypropylen- glykolu s molekulovou hmotností přibližně2000, a to zejména při fermentaci ve velkémměřítku, kde pěnění je velkým problémem.
Pro produkci většího množství mykarosyl-tylaktonu je výhodná suberzní kultura zaaerobních podmínek v tanku. Malé množ-ství mykarosyltylaktonu je možno získat ta-ké v třepacích lahvích. Protože při očková-ní velkých tanků sporami mikroorganismuje nutno vyčkat přes období lag, je výhod-né užít vegetativního očkovacího materiálu.Vegetativní očkovací materiál se získá tak,že se malý objem živného prostředí naočku-je sporami nebo fragmenty mycelia mikro-organismu, čímž se získá čerstvá, aktivněrostoucí kultura. Tento vegetativní očkova-cí materiál se pak užije k naočkování vět-šího tanku. Živné prostředí, užité k získáníočkovacího materiálu může být totéž pro-středí, jakého se používá při fermentaci vevětším měřítku, je však možno užít i jinéhoprostředí.
Mikroorganismus, který se užívá při pro-vádění způsobu podle vynálezu, byl získánchemickou mutagenézou kmene Streptomy-ces fradiae, který produkuje tylosin. Taktozískaný mikroorganismus produkuje pouzevelmi malé množství tylosinu, avšak jakohlavní složky produkuje mykarosyltylaktona tylakton.
Nový mikroorganismus, který produkujemykarosyltylakton, je možno klasifikovatjako kmen Streptomyces fradiae. Kultura to-hoto mikroorganismu byla uložena do sbír-ky Northern Regionál Research Center, Ag-ricultural Research, North Central Region,1815 North University Street, Peoria, Illi-nois, 61 604, odkud je možno ji získat podčíslem NRRL 12 201.
Tak jak je tomu u ostatních mikroorga-nismů, mohou se vlastnosti kmene Strepto-myces fradiae NRRL 12 201 poněkud měnit.Z kmene NRRL 12 201 je možno známýmzpůsobem získat rekombinanty, mutanty ne-bo varianty. Mutanty je například možnozískat působením známých fyzikálních achemických mutagenů, například ultrafia-lového světla, paprsků X, paprsků γ a N--methyl-N‘-nitro-N-nitrosoguanidinu. Všech-ny přírodní a uměle vyvolané varianty, mu-tanty a rekombinanty kmene Streptomycesfradiae NRRL 12 201 je možno užít při pro-vádění způsobu podle vynálezu, pokud siuchovávají schopnost produkovat mykaro-syltylakton.
Kmen S. fradiae NRRL 12 201 je móžnópěstovat při teplotách 10 áž 40 °C. K opti-'mální produkci mykarosyltylaktonu dochá-zí při teplotě přibližně 28 °C. Při provádění submerzní kultivace za ae-robních podmínek se živným prostředím ne-chá probublávat sterilní vzduch. Pro účin-nou produkci antibiotika má být nasyceníživného prostředí vzduchem přibližně 30 fl/onebo vyšší při teplotě 28 ÓC a atmosférickémtlaku. 228517
Produkci mykarosyltylaktonu a tylaktonuje v průběhu fermentace možno sledovatodebíráním vzorků živného prostředí a tytovzorky se pak analyzují chromatografickyna tenké vrstvě nebo vysokotlakou kapali-novou chromatografií, detekce se provádíultrafialovým světlem.
Poi skončení fermentace v submerzní kul-tuře za aerobních podmínek je možno izo-lovat mykarosyltylakton z fermentačníhoprostředí běžnými způsoby. Protože rozpust-nost mykarosyltylaktonu ve vodě je velmiomezená, není tento makrolid téměř vůbecrozpuštěn v živném prostředí. Izolaci myka-rosyltylaktonu je tedy možno provádět: 1. extrakcí fermentačního prostředí nebo 2. filtrací fermentačního prostředí a ex-trakcí zfiltrovaného prostředí i myceliální-ho koláče. K extrakci je možno použít různých způ-sobů. Výhodným způsobem čištění zfiltro-vaného živného prostředí je extrakce toho-to prostředí vhodným rozpouštědlem, a toobvykle bez úpravy pH. Vhodným rozpouš-tědlem je například aminoacetát nebo; pe-trolether. Pak se organická fáze odpaří vevakuu, čímž se získá krystalická látka neboolejovitá kapalina. Tato krystalická látkanebo olejovitá kapalina se pak popřípaděčistí adsorpční chromatografií, čímž se zís-ká mykarosyltylakton a tylakton.
Mykarosyltylakton je možno esterifikovatna hydroxylových skupinách v poloze 3 a4‘ za vzniku acylesterových derivátů obec-ného vzorce 2 působením acylačních čini-del známým způsobem. Acylesterové derivá-ty mykarosyltylaktonu jsou cennými mezi-produkty při výrobě nových makrolidovýchantibiotik.
Typickými acylačními činidly jsou anhyd-ridy, halogenidy, obvykle v kombinaci sezásadou nebo jinou látkou, která pohlcujekyselinu a také aktivní estery organickýchkyselin. Acylaci je také možno provádět pů-sobením směsi organické kyseliny a dehyd-ratačního činidla, například N,N‘-dicyklo-hexylkarbodiimidu.
Uvedené deriváty je možno získat esteri-fikací, tak jak se běžně provádí, napříkladtak, že se na uvedenou látku působí stechio-metrickým množstvím nebo malým přebyt-kem acylačního činidla, například anhyd-ridu kyseliny v organickém rozpouštědle,například pyridinu při teplotě 0 °C až teplo-tě místnosti po dobu 1 až 24 hodin nebo aždo úplného ukončení esterifikace. Esterovéderiváty je možno izolovat z reakční směsiběžným způsobem, například extrakcí, chro-matografií a krystalizací.
Použitelnými estery jsou estery organic-kých kyselin, a to kyselin alifatických, cy-kloalifatických, arylkarboxylových, aralkyl-karboxylových, heterocyklických karboxy-lových kyselin a kyselin sulfonových a al-koxykarbonylových o 1 až 18 atomech uhlí-ku, jakož i anorganických kyselin, napří-klad kyséliny sírové nebo fosforečné. Výhodnými estery jsou ty sloučeniny, vnichž R znamená acylovou skupinu, odvo-zenou od monokarboxylové nebo dikarbo-xylové kyseliny o 1 až 18 atomech uhlíku.
Jako příklad vhodných esterů je možnouvést estery, odvozené od organických ky-selin, jako jsou kyselina mravenčí, octová,chloroctová, propionová, máselná, isovalero-vá, glukuronová, alkoxykarboxylová, stea-rová, cyklopropankarboxylová, cyklohexan-karboxylová, /3-cyklohexylpropionová, 1-ada-mantankarboxylová, benzoová, fenyloctová,fenoxyoctová, mandlová a 2-thienyloctová,jakož i kyseliny alkylsulfonové, arylsulfo-nové a aralkylsulfonové, přičemž kyseliny,obsahující arylovou nebo aralkylovou sku-pinu jsou popřípadě dále substituovány sub-stituenty ze skupiny atom halogenu, nitro-skupiny, nižší alkoxyskupiny a podobně naaromatickém jádře. Vhodnými estery jsourovněž hemiestery, odvozené od dikarboxy-lových kyselin, například kyseliny jantaro-vé, maleinové, fumarové, malonové a fia-lo vé.
Sloučeniny vzorců 1, 2 a 3 jsou cennýmiprodukty, z nichž je možno připravit mak-rolidová antibiotika s 16člennou strukturou.Je například možno hydrolýzovat mykaro-syltylakton vzorce 1 na tylakton vzorce 4v mírně kyselém prostředí. Obdobným způ-sobem je možno hydrolyzovat mykarosylty-laktonové deriváty obecného vzorce 2 naodpovídající 3-O-acyltylaktonové deriváty o-becného vzorce 3.
Hydrolýza za mírně kyselých podmínekje známa. K provádění hydrolýzy je možnoužít roztoku o pH 4 nebo nižším. Je takémožno užít polárních organických pomoc-ných rozpouštědel, jako jsou alkoholy, na-příklad ethanol k udržení reakčních složekv roztoku. Při provádění hydrolýzy je mož-no užít teploty 20 až 100 CC. Reakční doba,nutná k dokončení hydrolýzy závisí na pHreakční směsi a na použité teplotě. Při vyš-ší hodnotě pH je reakční rychlost pomalej-ší a při vyšší teplotě se reakční rychlostzrychluje. Reakce se provádí tak, že se namykarosyltylakton nebo 3-O-acylmykarosyl-tylaktonový derivát působí mírně kyselýmroztokem po dobu, dostatečnou k odstraně-ní mykarosylové skupiny, čímž se získá ty-lakton nebo 3-O-acyltylakton.
Tylakton je možno biologicky přeměnitna tylosin nebo sloučeniny, příbuzné tylo-sinu. Biologická přeměna se provádí tak,že se tylakton přidá k rostoucí kultuře mi-kroorganismu, který je schopen tuto pře-měnu provádět; Tímto mikroorganismem mů-že být například kmen Streptomyces, kterýbuď sám produkuje tylosin nebo je schopenprodukovat tylosin, avšak produkce tylosi-nu je blokována.
Kmen, který je schopen produkovat tylo- sin, avšak produkce tylaktonu je bloková- na, je možno získat tak, že se na kmen, pro- dukující tylosin působí mutagenem a přeží- 228517 vající kmeny se pěstují, přičemž se vyhle-dávají kmeny, neschopné produkce tylosi-nu. Tyto kmeny se dále sledují a vybírajíse kmeny, které neprodukují tylakton, alejsou stále schopné biologicky převádět ty-lakton nebo tylosin. Tyto kmeny se identi-fikují tak, že se do malých třepacích lahvís obsahem kultury přidá tylakton a stano-ví se, zda dochází k přeměně této látky natylosin. Příkladem kmenů, které jsou schopnéprodukovat tylosin, mohou být kmeny Strep-tomyces fradiae NRRL 2702 a NRRL 2703.Typickým mutagenem, kterého je možno po-užít k získání svrchu uvedených kmenů jeN-methyl-N‘-nitro-N-nitrosoguanidin.
Tylakton a 3-O-acyltylaktonové derivátyjsou velmi cennými látkami při výrobě zna-čených sloučenin pro biosyntetické nebometabolické pokusy. Při značení tylaktono-vé části nebo cukru je možno získat spe-cificky značený tylosin, který je cenný probiosyntetické nebo metabolické zkoušky.Acylová skupina 3-O-acyltylaktonových de-rivátů je dalším místem, na kterém je mož-no tyto deriváty značit.
Vynález bude osvětlen následujícími pří-klady. Příklad 1 A. Fermentace mykarosyltylaktonu v třepa-cích lahvích
Lyofilizovaná peleta Streptomyces fradiaeNRRL 12 201 se disperguje v 1 až 2 ml ste-rilizované vody. 0,5 ml takto získaného· roz-toku se použije k naočkování 150 ml vege-tativního živného prostředí následujícíhosložení:
Množství
Složka v °/o kukuřičný výluh 1,0 extrakt z kvasnic 0,5 drť ze sójových bobů 0,5 uhličitan vápenatý 0,3 surový sójový olej 0,45 deionizovaná voda 97,25
Je také možno postupovat tak, že se ve-getativní kultura S. fradiae NRRL 12 201,uchovávaná po objemu 1 ml v kapalnémdusíku rychle rozmrazí a použije k naočko-vání vegetativního živného prostředí. Naoč-kované vegetativní živné prostředí se pakinkubuje v Erlenmeyerových baňkách o ob-jemu 500 ml při teplotě 29 °C po dobu 48hodin v uzavřené třepačce při 300 výkyvechza minutu. 0,5 ml takto inkubovaného vegetativníhoživného prostředí se pak použije k naočko-vání 7 ml produkčního živného prostředínásledujícího· složení: 10
Složka Množstvív % řepná melasa 2,0 kukuřičná mouka 1,5 rybí mouka 0,9 kukuřičný gluten 0,9 chlorid sodný 0,1 hydrogenfosforečnan amonný 0,04 uhličitan vápenatý 0,2 surový sójový olej 3,0 deionizovaná voda 91,36
Naočkované fermentační prostředí se in-kubuje v baňce o obsahu 50 ml při teplotě29 °C přibližně 6 dní v uzavřené třepačcepři 300 výkyvech za minutu. B. Fermentace mykarosyltylaktonu v tanku
Aby bylo možno získat větší množství oč-kovacího materiálu, užije se 60 ml vegeta-tivní kultury, připravené obdobným způso-bem jako v odstavci A k naočkování 38 litrůvegetativního živného prostředí druhéhostupně následujícího složení:
Množství
Složka v % kukuřičný výluh 1,0 sójová mouka 0,5 extrakt z kvasnic 0,5 uhličitan vápenatý 0,3 surový sójový olej 0,5 surový lecithin 0,015 voda 97,185 Živné prostředí se upraví na pH 8,5 při-dáním 50% roztoku hydroxidu sodného.
Toto vegetativní živné prostředí druhéhostupně se po naočkování inkubuje v tankuo obsahu 68 litrů 47 hodin při teplotě 29 °C. 4 litry takto získané kultury se použijek naočkování 40 litrů sterilního produkční-ho živného prostředí následujícího složení:
Množství
Složka v % rybí mouka 0,92 kukuřičná mouka 1,57 kukuřičný gluten 0,92 uhličitan vápenatý 0,21 chlorid sodný 0,10 hydrogenfosforečnan amonný 0,04 řepná melasa 2,10 surový sójový olej 3,15 lecithin 0,09 voda 90,90 živné prcstředí se upraví na pH 7,2 při- dáním 50% roztoku hydroxidu sodného.
Naočkované produkční prostředí se fer- mentuje v tanku o objemu 68 litrů přibliž- 228517 11 12 ně 5 dnů při teplotě 28 °C. Fermentační pro-středí se provzdušňuje sterilním vzduchemtak, aby nasycení kyslíkem bylo 30 až 50 %a současně se míchá běžnými míchadly při300 otáčkách za minutu. Příklad 2
Izolace mykarosyltylaktcnu a tylaktonu 900 ml fermentačního prostředí, získané-ho způsobem podle příkladu 1 odstavec Ase extrahuje 900 ml petroletheru. Petrolethe-rový extrakt se zahustí v proudu vzduchuna olejovitou kapalinu. Tato olejovitá ka-palina se rozpustí v malém množství ethyl-acetátu (přibližně 15 ml). Pak se přidá při-bližně 15 až 20 ml heptanu. Ethylacetát senechá pomalu odpařit, čímž dojde ke krys-talizaci. Krystaly se oddělí, čímž se získá450 mg krystalické směsi tylaktonu a myka-rosyltylaktonu.
Další materiál je možno získat tak, že seke zbývajícímu živnému prostředí přidástejný objem methanolu, výsledný roztok sezfiltruje a filtrát se extrahuje methylen-chloridem. 400 mg krystalické směsi se rozpustí vbenzenu. Benzenový roztok se chromatogra-fuje na sloupci silikagelu (Woelm) v ben-zenu. Eluce se sleduje chromatografií natenké vrstvě silikagelu při použití směsibenzenu a ethylacetátu v poměru 3 : 2 jakorozpouštědla a koncentrované kyselině sí-rové k detekci. Sloupec se nejprve vymývábenzenem k odstranění tukovitých látek,pak 1 litrem směsi benzenu a ethylacetátuv poměru 9 :1, 1400 ml směsi benzenu aethylacetátu v poměru 6:1a 900 ml směsibenzenu a ethylacetátu v poměru 3 :1, čímžse oddělí a izoluje tylakton a mykarosyl-tylakton. Odebírají se frakce o objemu 150mililitrů. Nejprve se ve frakcích 14 až 19vymyje tylakton, později ve frakcích 22 až26 mykarosyltylakton. Frakce s obsahemkaždé látky se slijí, odpaří se ve vakuu aodparek se nechá krystalizovat z heptanu,čímž se získá 160 mg tylaktonu a 120 mgmykarcsyltylaktonu.
Mykarosyltylakton je bílá pevná látka,která krystalizuje z heptanu, hexanu nebosměsi ethylacetátu a hexanu a má teplotutání 182 až 184 °C. Má následující přibližnéprocentuální složení: uhlík 67 %, vodík 9 % a kyslík 24 %.
Empirický vzorec této látky je C30H50O8,molekulová hmotnost je přibližně 538.
Na přiloženém výkresu je uvedeno spek-trum mykarosyltylaktonu v chloroformu vinfračerveném světle; Pozorovatelná ab-sorpční maxima jsou při následujících frek-vencích (cm-1): 3640 (střední), 2941 a 2907(dublet silný), 2421 (velmi malé), 1712 (sil-né), 1678 (střední), 1623 (malé), 1590 (sil-né), 1456 (střední), 1404 (malé), 1374 (ma- lé), 1359 (hrb), 1314 (malé), 1284 (malé),1263 (velmi malé), 1229 (malé), 1178 (sil-né), 1157 (střední), 1134 (velmi malé), 1109(malé), 1078 (velmi malé), 1050 (střední),1025 (velmi malé), 1000 (silné), 984 (sil-né), 962 (střední), 920 (velmi malé), 911(velmi malé), 889 (malé), 867 (malé), 848(hrb), 836 (malé) a 799 (malé).
Absorpční spektrum mykarosyltylaktonuv ultrafialovém světle v neutrálním ethano-lu má absorpční maximum při 282 nm(E^ = 568).
Mykarosyltylakton má následující speci-fickou otáčivost: [α]π25 —46,4° (c = 1,CH3OH).
Mykarosyltylakton je téměř nerozpustnýve vodě, je však rozpustný v organickýchrozpouštědlech, například acetonu, metha-nolu, ethanolu, dimethylformamidu, chloro-formu, diethyletheru, petroletheru, benzenua dimethylsulfoxidu. Příklad 3 3,4‘-di-0-acetyl-5-0-mykarosyltylakton 20 mg mykarosyltylaktonu, připravenéhozpůsobem podle příkladu 2 se rozpustí v0,5 ml pyridinu. Přidá se 0,25 ml anhydridukyseliny octové. Výsledná směs se míchá 15hodin při teplotě místnosti a pak se odpařídosucha ve vakuu. Odparek se znovu roz-pustí ve směsi methanolu a cyklohexanu aznovu se odpaří, čímž se získá jako· pevnálátka 3,4‘-di-O-acetyl-5-O-mykarosyltylakton. Příklad 4 3,4‘-di-0-propionyl-5-0-mykarosyltylaktonje možno získat obdobným způsobem jakov příkladu 3, s tím rozdílem, že se použijeanhydrid kyseliny propionové. Příklad 5 3,4‘-di-O-isovalery-5-O-mykaroxyltylaktonje možno získat obdobným způsobem jakov příkladu 3, s tím rozdílem, že se použijeanhydrid kyseliny isovalerové. Příklad 6 3,4‘-di-0-benzoyl-5-0-mykarosyltylaktonje možno získat obdobným způsobem jakov příkladu 3 s tím rozdílem, že se použijeanhydrid kyseliny benzoové. Příklad 7 3,4‘-di-O- (n-butyryl) -5-O-mykarosyltylak-ton je možno získat obdobným způsobem ja-ko v příkladu 3 s tím rozdílem, že se použijeanhydrid kyseliny n-máselné. Příklad 8 Příprava tylaktonu z mykarosyltylaktonu 228517 13
Mykarosyltylakton, připravený způsobempodle příkladu 2 se rozpustí ve směsi me-thanolu a vodného roztoku kyseliny chloro-vodíkové o pH 1,8. Výsledný roztok se ne-chá stát do ukončení hydrolýzy, přičemž se30 minut zahřeje na parní lázni a pak seupraví na pH 7,0 přidáním hydroxidu sod-ného·. Vzniklý roztok se extrahuje ethylace-tátem, dichlormethanem nebo chloroformem.Extrakt se vysuší a odpaří ve vakuu, čímžse získá tylakton.
Tylakton je bílá pevná látka, která krys-talizuje z heptanu, hexanu nebo ze směsiethylacetátu a hexanu a má teplotu tání 162až 163 °C. Tylakton má následující přibližnéprocentáiní složení: uhlík 70 %, vodík 9,7 %, kyslík 20,3 %.
Empirický vzorec je C23H38O5, molekulováhmotnost je přibližně 394.
Absorpční spektrum tylaktonu v infračer-veném světle v chloroformu má absorpčnímaxima při následujících frakvencích(cm-1): 3534 (střední), 2924 (silné), 2398(slabé), 2353 (slabé), 1709 (velmi silné),1678 (velmi silné), 1626 (malé), 1592 (velmisilné), 1458 (silné), 1441 (hrb), 1404 (sil-né), 1379 (malé), 1316 (silné), 1284 (střed-ní), 1181 (velmi silné), 1143 (silné), 1103(střední), 1078 (střední), 1049 (velmi ma-lé), 1025 (střední), 984 (velmi silné), 958(silné), 923 (střední), 911 (hrb), 859 (ma-lé), 868 (střední), 840 (střední), 820 (velmimalé) a 661 (malé).
Absorpční spektrum tylaktonu v ultrafia-lovém světle v neutrálním ethanolu má ab-sorpční maximum při 282 nm (E = 560).
Tylakton má následující specifickou otá-čivost: [a]D25 —55,23° (c = 1, CH3OH).
Elektrometrickou titrací tylaktonu v 66%vodném roztoku dimethylformamidu je mož-no prokázat, že tato sloučenina neobsahuježádné titrovatelné skupiny.
Tylakton je téměř nerozpustný ve vodě,avšak je rozpustný v organických rozpouš-tědlech, například acetonu, methanolu, e-thanolu, dimethylformamidu, chloroformu,diethyletheru, petroletheru, benzenu a di-methylsulfoxidu. Příklad 9 Příprava 3-O-acetyltylaktonu 3,4‘-di-0-acetyl-5-0-mykarosyltylakton,připravený způsobem podle příkladu 3 sehydrolyzuje obdobným způsobem jako v pří-kladu 8 při použití směsi methanolu a ky-seliny chlorovodíkové o koncentraci 0,1 Nv poměru 1:1 při pH 1,5, čímž se získá 3--O-acetyltylakton. Příklad 10 3-O-propionyltylakton je možno získat z 14 3,4‘-di-0-propionyl-5-0-mykarosyltylaktonu,získaného podle příkladu 4 způsobem podlepříkladu 9. Příklad 11 3-O-isovaleryltyIakton je možno získat z3,4‘-di-0-isovaleryl-5-0-mykarosyltylaktonu,připraveného způsobem podle příkladu 5obdobným způsobem jako v příkladu 9. Příklad 12 3-O-benzoyltylakton je možno získat z 3,4‘--di-O-benzoyl-5-O-mykarosyltylaktonu, při-praveného způsobem podle příkladu 6 ob-dobným způsobem jako v příkladu 9. P ř í k 1 a d 13 3-O-(n-butyryl) tylakton je možno získat z3,4‘-di-O- (n-butyryl) -5-O-mykarosyltylakto-nu, připraveného způsobem podle příkladu 7obdobným způsobem jako v příkladu 9. Příklad 14 Příprava tylosinu z tylaktonu
Kmen Streptomyces fradiae, který dříveprodukoval tylosin, avšak byl blokován, po-kud jde o uzavření makrolidového kruhu,se pěstuje způsobem, popsaným v příkladu1, odstavec A. Kmen se pěstuje při teplotě28 °C. Po 48 hodinách od začátku fermen-tace se přidá tylakton. Pak se fermentaceprovádí tak dlouho, až se nahromadí do-statečné množství tylosinu, to je přibližnědalší 3 dny. Přítomnost tylosinu je možnoprokázat tak, že se odebírají vzorky živné-ho prostředí a tyto vzorky se pěstují protimikroorganismům, které jsou citlivé na ty-losin. Jedním z použitelných organismů jeStaphylococcus aureus ATCC 9144. Biologic-kou zkoušku je možno snadno provést au-tomaticky turbidimetrickou metodou. Je takémožno použít chromatografie na tenké vrst-vě nebo vysokotlaké kapalinové chromato-grafie, k detekci se použije ultrafialovéhosvětla. Příklad 15 Příprava značeného tylosinu
Mykarosyltylakton se připraví způsobem,uvedeným v příkladech 1 a 2 s tím rozdílem,že se do fermentačního prostředí přidá zna-čený octan, propionát nebo butyrát. Tímtozpůsobem se získá značený mykarosyltylak-ton, který je možno použít k výrobě tylak-tonu způsobem, uvedeným v příkladu 8. Ten-to značený tylakton se pak použije k vý-robě tylosinu způsobem, který byl popsánv příkladu 14. Tímto způsobem se získá ty-losin, který je značený na makrolidovémkruhu.

Claims (1)

15 225517 16 Příklad 16 Příprava 3-O-acetyl-5-O-jS-desosaminyl-tylaktonu 3-O-acetyltylakton, připravený způsobempodle příkladu 10, se smísí s 5 ekvivalenty l-a-brom-2-O-acetyldesosaminhydrobromiduza přítomnosti kyanidu rtuťnatého v nitro- methanu. Reakce se provádí 10 hodin, přiteplotě 20 °C. 3,2‘-O-diacetyl-5-O-/3-desosami-nyltylaktonu se izoluje sloupcovou chroma-tografií na silikagelu. 2‘-acetylová skupinase odstraní stáním této sloučeniny v metha-nolu při teplotě místnosti, čímž se získá 3--O-acetyl-5-O-/3-desosaminyltylakton (3-0--acetylderivát antibiotika M-4365 Gi). pRedmEt v Způsob výroby makrolidů obecného vzor-
R znamená atom vodíku nebo acylovouskupinu o 1 až 18 atomech uhlíku, Q znamená atom vodíku nebo mykarosy-lovou skupinu vzorce ynAlezu kde R1 znamená atom vodíku nebo acylovouskupinu o 1 až 18 atomech uhlíku, za před-pokladu, že v případě, že Q znamená atomvodíku, znamená R acylovou skupinu, vy-značující se tím, že se pěstuje kmen Strep-tomyces fradiae NRRL 12 201 v submerzníkultuře za aerobních podmínek v živnémprostředí, obsahujícím využitelné zdrojeuhlíku, dusíku, a anorganických solí zavzniku sloučeniny obecného vzorce I, v němžR znamená atom vodíku a Q znamená my-karosylovou skupinu, v níž R1 znamená atomvodíku, načež se popřípadě acyluje výsled-ný produkt za vzniku sloučeniny obecnéhovzorce I, v níž jeden nebo oba substituentyR a Q znamenají acylovou skupinu, nebo seprovede mírná hydrolýza sloučeniny obec-ného vzorce I, v němž Q znamená atom vo-díku a R znamená acylovou skupinu.
1 list výkresů
CS815777A 1980-07-29 1981-07-29 Method for the production of macrolide CS228517B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/173,312 US4299953A (en) 1980-07-29 1980-07-29 Mycarosyltylactone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS228517B2 true CS228517B2 (en) 1984-05-14

Family

ID=22631450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS815777A CS228517B2 (en) 1980-07-29 1981-07-29 Method for the production of macrolide

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4299953A (cs)
JP (1) JPS5758696A (cs)
CA (1) CA1181746A (cs)
CS (1) CS228517B2 (cs)
PH (1) PH16087A (cs)
ZA (1) ZA815183B (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4419508A (en) * 1980-11-10 1983-12-06 Eli Lilly And Company 20-Dihydro-20-deoxy-23-demycinosyltylosin and process for its production
US4401660A (en) * 1981-12-14 1983-08-30 Eli Lilly And Company Ester derivatives of 5-O-mycaminosyl tylonolide and method of using same
US4423148A (en) * 1982-07-02 1983-12-27 Eli Lilly And Company Process for producing 20-dihydro-20-deoxy-23-de(mycinosyloxy)tylosin
US4436729A (en) 1982-06-30 1984-03-13 Schering Corporation 23-Demycinosyltylosin compounds, pharmaceutical compositions and method of use
US4528369A (en) * 1982-07-02 1985-07-09 Eli Lilly And Company 20-Dihydro-20-deoxy-23-de(mycinosyloxy)tylosin
US4443436A (en) * 1982-09-13 1984-04-17 Eli Lilly And Company C-20-Modified macrolide derivatives of the macrolide antibiotics tylosin, desmycosin, macrocin, and lactenocin
US4820695A (en) * 1982-09-13 1989-04-11 Eli Lilly And Company C-20-dihydro-deoxy-(cyclic amino)-derivatives of macrolide antibiotics
US4552701A (en) * 1984-04-16 1985-11-12 Eli Lilly And Company Glycopeptide antibiotics and process of preparation
JPS61185124U (cs) * 1986-04-03 1986-11-18
DK143389A (da) * 1988-03-28 1989-09-29 Lilly Co Eli Fremgangsmaade til fremstilling af 20-deoxotylosin
KR100914251B1 (ko) 2007-06-27 2009-08-26 이화여자대학교 산학협력단 신규한 올리보실 틸락톤 및 그 제조 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3178341A (en) * 1960-06-27 1965-04-13 Lilly Co Eli Antibiotics tylosin and desmycosin and derivatives thereof
US3326759A (en) * 1962-07-19 1967-06-20 Lilly Co Eli Antibiotics macrocin and lactenocin
US3344024A (en) * 1963-04-17 1967-09-26 American Cyanamid Co Antibiotic am-684 and method of production
BE667952A (cs) * 1964-08-05
US4161523A (en) * 1972-11-15 1979-07-17 Schering Corporation Rosamicin esters, acid addition salts and methods for production thereof
CH619267A5 (cs) * 1975-08-01 1980-09-15 Sanraku Ocean Co
US4056616A (en) * 1976-03-05 1977-11-01 Schering Corporation Rosamicin derivatives and method of using same
GB1587685A (en) * 1977-03-09 1981-04-08 Microbial Chem Res Found Macrolactone derivatives and their production
US4205163A (en) * 1977-11-08 1980-05-27 Sanraku-Ocean Co., Ltd. Tylosin derivatives

Also Published As

Publication number Publication date
CA1181746A (en) 1985-01-29
US4299953A (en) 1981-11-10
PH16087A (en) 1983-06-20
JPH0428710B2 (cs) 1992-05-15
JPS5758696A (en) 1982-04-08
ZA815183B (en) 1983-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0042250B1 (en) Macrolide antiobiotics
CS228517B2 (en) Method for the production of macrolide
KR850001666B1 (ko) 마크로라이드 항생물질의 제조방법
EP0043280B1 (en) Process for preparing a macrolide
EP0042694B1 (en) Macrolide antibiotics
CA1158579A (en) Antibiotic ar-5 complex, derivatives thereof and methods for production thereof
EP0245012B1 (en) Method for the preparation of 14-hydroxy-6-0-methyl-erythromycin a
US4362881A (en) Tylactone
CA1211731A (en) De(mycinosyloxy)tylosin derivatives
KR840001193B1 (ko) 마크로라이드 항생물질의 제조방법
EP0045205B1 (en) Macrolides
EP0096900A1 (en) Derivatives of macrolide antibiotics
USRE29163E (en) 1,2,3,4,10,19-Hexanor-9-oxo-5,9-seco-25D-spirostan-5-oic acid
CA1171869A (en) Tylactone
US4933474A (en) Process for the preparation of macrolide compounds
JPH0639480B2 (ja) 新規マクロライド系抗生物質m119
NZ197869A (en) 5-0-mycarosyl-20-dihydro-20,23-dideoxytylonolide derivatives