CZ282323B6 - Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy a herbi cidníprostředek, který ho obsahuje - Google Patents

Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy a herbi cidníprostředek, který ho obsahuje Download PDF

Info

Publication number
CZ282323B6
CZ282323B6 CS923578A CS357892A CZ282323B6 CZ 282323 B6 CZ282323 B6 CZ 282323B6 CS 923578 A CS923578 A CS 923578A CS 357892 A CS357892 A CS 357892A CZ 282323 B6 CZ282323 B6 CZ 282323B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
antibiotic
ncimb
water
streptomyces
column
Prior art date
Application number
CS923578A
Other languages
English (en)
Inventor
Nunzio Andriollo
Alessandro Scacchi
Giorgio Ettore Borgonovi
Giorgio Cassani
Silvia Spera
Giorgio Pirali
Giovanni Confalonieri
Gianfranco Guglielmetti
Original Assignee
Ministero Dell` Universita` E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica
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 Ministero Dell` Universita` E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica filed Critical Ministero Dell` Universita` E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica
Publication of CZ357892A3 publication Critical patent/CZ357892A3/cs
Publication of CZ282323B6 publication Critical patent/CZ282323B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, 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
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/28—Streptomyces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/06—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using actinomycetales
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465—Streptomyces

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)

Abstract

Antibiotikum AB-041, získatelné řízenou aerobní kultivací Streptomyces sp. NCIMB 40428 ve vodném kultivačním prostředí vykazuje biologickou účinnost především herbicidní působení na plevelné rostliny.ŕ

Description

(57) Anotace:
Antibiotikum má ultrafialovou absorpci maximálně při 278 nm, infračervená absorpční maxima v rozmezí 3395 až 741 cm'1. Je rozpustné ve vodě a dlmethylsulfoxídu, nerozpustné v eťhyletheru a hexanu, obsahuje uhlík, vodík, dusík, kyslík a síru, má molekulovou hmotnost 463, 1HNMR spektrum v rozsahu 8,26 až 1.26, 13C NMR spektrum v rozsahu 181,3 až 18,5, retenční dobu 4,5 minut, pozitivní kolorimetrickou reakci s ninhydrinem a Rf = 0,35. Připravuje se kultivací Streptomyces sp. NCIMB 40428 nebo Jeho mutantu při teplotě 20 až 35 °C a pH 5 až 9. Herbicidní prostředek obsahuje Jako účinnou látku antibiotikum AB-041 ve spojení s nosičem.
Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy, mikroorganismus Streptomyces sp. NCIMB 40428 a herbicidní prostředek, obsahující antibiotikum
Oblast techniky
Vynález se týká antibiotika AB-041, způsobu jeho přípravy, mikroorganismu Streptomyces sp. NCIMB 40428 a herbicidního prostředku, obsahujícího uvedené antibiotikum.
Vysoká herbicidní účinnost látek podle vynálezu je určuje pro zemědělské použití k ochraně kulturních rostlin před napadáním plevelnými rostlinami. Látky podle vynálezu jsou účinné proti nejrůznějším plevelům, přičemž nevykazují toxické působení na kulturní rostliny.
Dosavadní stav techniky
Škodlivost plevelných rostlin při pěstování kulturních rostlin je všeobecně známa. Známy jsou také skupiny nejrůznějších používaných herbicidních prostředků. Stále se však hledají nové cesty boje proti zaplevelení, přičemž se zvláště dbá toho, aby takové prostředky, které jsou na jedné straně užitečné, neměly vedlejší nepříznivé účinky. Výsledkem těchto výzkumů je řešení vynálezu.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu jsou antibiotika AB-041, připravitelná řízenou aerobní kultivaci Streptomyces sp. NCIMB 40428 nebo mutantního ekvivalentu ve vodném kultivačním prostředí, obsahujícím zdroj uhlíku, dusíku a anorganických solí a izolací antibiotika, které má následující charakteristiky:
- ultrafialovou absorpci maximálně při 278 nm,
- infračervená absorpční maxima (cm'1): 3395, 1663, 1594, 1449, 1403, 1338, 1307, 1285, 1246. 1225, 1159, 1102, 1074, 1037, 1017, 960, 942,917, 888, 741.
Vynález se tedy týká směsi, známé jakožto antibiotikum AB-041, připravitelné fermentací Streptomyces sp. NCIMB, obsahující všechny složky s herbicidní účinnosti.
Připomíná se, že vynález není omezen na použití Streptomyces sp. NCIMB 40428, nýbrž může také zahrnovat použití přirozených a umělých mutant nebo variant uvedeného mikroorganismu, za předpokladu, že produkuje antibiotikum AB-041. Toto antibiotikum podle vynálezu je charakterizováno za pomoci přiložených výkresů:
na obr. 1 je ultrafialové absorpční spektrum, zaznamenané ve vodě při hodnotě pH 4,5, na obr. 2 je infračervené absorpční spektrum v případě KBr pastilky, na obr. 3 je 1HNMR spektrum, zaznamenané v deuterované vodě, na obr. 4 je 1HNMR spektrum, zaznamenané v hexadeuterodimethylsulfoxidu, na obr. 5 je 13C NMR spektrum, zaznamenané v deuterované vodě, na obr. 6 je překrytí dvou signálů při 43,6 ppm.
Antibiotikum podle vynálezu má následující vlastnosti:
- 1 CZ 282323 B6
Fyzikální a chemické vlastnosti antibiotika AB-041:
Antibiotikum AB-041 má formu bílého nebo bílookrového prášku, který má tyto charakteristiky:
a) Dobrou rozpustnost ve vodě, v dimethylsulfoxidu a ve směsi dimethylsulfoxidu a vody, je však prakticky nerozpustný v ethyletheru a v hexanu.
b) Obsahuje uhlík, vodík, dusík, kyslík a síru.
c) Molekulová hmotnost je 463,1373, stanoveno FAB-HRMS spektrem, které vykazuje píky při m/z 464,1452 ± 0,0006 (MH)+ a m/z 486, 1270 ± 0,0007 (MNa)+ za následujících pracovních podmínek: HRFAB-MS, Xe při 9,5 kV, glycerolová matrice.
Hodnota (MH)’ při m/z 464 je potvrzena spektrem, získaným hmotovou spektrometrií ve vysoce výkonné kapalinové chromatografii/termosprej (HPLC/TSMS) s mobilní fází, sestávající z 0,05M roztoku octanu amonného a methanolu (50/50).
e) Empirický vzorec: C16H25N5O9S, ultrafialové (UV) absorpční spektrum, zaznamenané ve vodě při hodnotě pH 4,5, je na obr. 1. Vykazuje absorpční maximum při 278 nm.
f) Infračervené (IR) absorpční spektrum v případě KBr pastilek je na obr. 2 a vykazuje následující maxima: 3395, 1663, 1594, 1449, 1403, 1338, 1307, 1285, 1246, 1225, 1159, 1102, 1074, 1037, 1117. 960, 942,917,888, 741. cm’1.
g) 1HNMR spektrum je na obr. 3.
Spektrum, zaznamenané v D2O na Brukerově AM 300 NMR spektrometru. Bylo provedeno 3000 sejmutí s intervaly 2 sekund mezi každým sejmutím.
Chemické posuny jsou v nepřímém vztahu k TMS = 0,00 ppm, (δ TMS) za interního předpokladu píku v deuterované vodě při 4,80 ppm. Tři překrývající se signály při 3,67 ppm se rozliší porovnáním spektra v D2O s analogickým spektrem, zaznamenaným v hexadeuterodimethylsulfoxidu (DMSO-d6), ve kterém se odpovídající signály jeví jako oddělené při 3,48, 3,43 a 3,28 ppm (obr. 4) a dvourozměrnými NMR zkouškami.
δ (ppm): 8,26 (s, IH), 4,55 (t, IH), 4,43 (d, IH), 4,26 (d, IH), 4,04 (m, IH), 3,67 (m, 3H), 3,36 (t, IH), 3,26 (t, IH), 3,9 (m, IH), 2,71 (dd, IH), 2,19 (d, IH), 1,26 (d, 3H).
h) 13C NMR spektrum podle obr. 5 je zaznamenané v D2O na Brukerově AM 300 spektrometru. Bylo provedeno 10000 sejmutí s intervaly 2 sekund mezi každým sejmutím (90 0 pulzy). Chemické posuny jsou v nepřímém vztahu k TMS = 0,00 ppm, (δ TMS). Zvětšení na obr. 6 ukazují překrytí dvou signálů při 43,6 ppm. Hodnoty, vztahující se na multiplicitu signálů, se získají DEPT pokusy při 45 °, 90 0 a 135 °.
δ (ppm): 180,9 (s), 174,7 (s), 165,8 (s), 158,3 (s), 137,8 (d), 107,8 (s), 73,1 (d), 70,0 (s), 66,8 (t), 62,0 (t), 51,1 (d), 47,3 (t), 43,6 (d), 43,6 (t), 42,0 (d), 18,5 (q).
i) Retenční doba (Rt) přibližně 4,7 minut při analýze na reverzním fázovém HPLC sloupci za následujících podmínek:
sloupec = Hibar LiChrospher 100 RP 18 (5 pm) 250 x 4 mm (Měrek, Darmstadt, Německo),
-2CZ 282323 B6 předsloupec = LiChroCart 4-4, LiChrospher 100 RP 18 (5 pm) (Měrek Darmstadt, Německo), eluční činidlo = methanol monobázický fosforečnan draselný 20 mM ve vodě, nastaveno na hodnotu pH 3,5 kyselinou fosforečnou (12,1 : 87,9 objem/objem), rychlost toku = 0,7 ml/min, teplota = 40 °C,
UV detektor 276 nm.
l) Pozitivní kolorimetrická reakce s ninhydrinem v acetonu 0,2% (hmotnost/objem), s pinacryptolovou žlutí ve vodě (0,07% hmotnost/objem), negativní kolorimetrická reakce s diazotačním činidlem a kopulací s a-naftolem.
m) Rf = 0,35 na celulózové F chromatografické destičce (Měrek AG, Darmstadt, Německo) se systémem acetonitril/voda v poměru 91 : 9 (objem/objem), jakožto elučním činidlem.
Morfologie a kultivační vlastnosti Streptomyces sp. NCIMB 40428
Mikroorganismus se izoluje ze vzorku půdy, odebraného v San Martino v Colle (Perugia) a katalogizuje se pod vnitřním kódem SD749.
Kultura tohoto mikroorganismu je uložena od 27. června 1991 podle Budapešťské úmluvy v organizaci National Collection of Industrial and Marině Bacteria Ltd., 23. St. Machar Drive, Aberdeen AB2 IRY, Skotsko, Spojené království, s přiděleným číslem NCIMB 40428. Morfologické vlastnosti jsou uvedeny v tabulce A (název kultury odpovídá názvu podle Intemational Streptomyces Program).
Tabulka A
Kod ISP Kultivační prostředí Popis
Ml tryptonová kvasničná půda oddělený růst, vytváření melaninového pigmentu
M2 sladový extrakt nadměrný růst, nízké kolonie,
agar bílé lehké mycelium, mírný melaninový pigment
M3 agar ovesné mouky nadměrný růst, vysoké kolonie, šedé hygroskopické lehké mycelium
M4 agar škrobový nadměrný růst, nízké kolonie, bílé lehké mycelium
M5 glycerol nízký růst, nízké kolonie
asparaginový agar lehké mycelium chybí
M6 pepton železo oddělený růst, nízké kolonie
agar šedé lehké mycelium
M7 tyrosinový agar nízký růst, nízké kolonie, lehké mycelium chybí
- živný agar nadměrný růst, nízké kolonie, čiré
- Emersonův agar nadměrný růst, vysoké radiální kolonie, nadměrné bílé lehké mycelium
- V8 rajčatová šťáva nadměrný růst, nízké kolonie,
agar nadměrné šedé lehké mycelium
- dextrózový brambor nadměrný růst, nízké kolonie, bílé lehké mycelium, mírný melaninový pigment
u
V tabulce B jsou některé charakteristiky kmene
Tabulka B
Charakteristika
Odezva
odolnost k NaCl (7%) negativní
odolnost k fenolu (0,1%) pozitivní
růst při 45 °C negativní
růst při 4 °C negativní
lipolýza pozitivní
DNA-ase negativní
produkce sirovodíku negativní
Antibiotické působení na:
B. subtilis NCIMB 3610 negativní
M. luteus NCIMB 196 negativní
C. albicans CBS 562 negativní
S. cerevisiae CBS 1171 slabá
S. murinus ISP 5091 negativní
A. niger LIV 131 negativní
V tabulce C je růst kmene na některých organických látkách jakožto jediném zdroji uhlíku.
Tabulka C
Sloučenina Růst
N-acetyl-D-glukosamin + + +
adonitol + + +
L-arabinóza + + +
cellobióza + + +
galaktóza + + +
glycerol + + +
glukóza + + +
inositol +
laktóza + +
2-keto-D-glukonát + + +
maltóza + +
melezitóza + +
methyl-D-glukosid + +
rafmóza + +
sacharóza + + +
sorbitol + + +
threalóza + +
xylitol + + +
xylóza + + +
-4I!
V tabulce D jsou uvedeny citlivosti kmene k určitým antibiotikům.
Tabulka D
5 Antibiotikum Dávka (mikrogramy) Citlivost
nalidixová kyselina 30 -
ampicillin 10 + +
bacitracin 10(0 + + +
cefaloridin 30 + + +
chloramfenikol 30 +
chlortetracyklin 30 + + +
eiythromycin 15 + +
fopsfomycin 50 + +
gentamycin 10 + + +
kanamycin 30 + + +
lincomycin 2 -
neomycin 30 + + +
novobiocin 30 + + +
oleandomycin 15 +
oxytetracyklin 30 + + +
penicillin 10(1) +
polymyxin B 300(1) + +
rifamycin 30 + +
rifampicin 30 + +
streptomycin 10 + + +
tetracyklin 30 + + +
tobramycin 10 + + +
vankomycin 30 + + +
(1) mezinárodní jednotky + indikace pozitivního růstu,
- indikace skutečnosti, že k růstu nedochází,
Jako v případě jiných mikroorganismů může Streptomyces sp. NCIMB 40428 podléhat změnám. Například se mohou získat umělé varianty nebo mutanty ošetřením různými známými mutageny, jako jsou například rentgenový paprsky nebo ultrafialové paprsky (UV), vysokofrekvenční vlny a chemické látky, jako jsou například kyselina dusitá, halogenované alkylaminy, nitrosoguanidin 15 a kafr.
Všechny takové přírodní nebo umělé varianty nebo mutageny patří do druhu Streptomyces, které produkují antibiotikum AB-041, a považují se za rovnocenné kmeni Streptomyces sp. NCIMB 40428 a spadají do rozsahu vynálezu.
Způsob přípravy antibiotika AB-041
Způsob přípravy antibiotika AB-041 je založen na kultivaci kmene Streptomyces sp. NCIMB 40428 nebo mutantu jemu rovnocenného za řízených aerobních fermentačních podmínek ve 25 vodném živném prostředí a na oddělení antibiotika o sobě známými způsoby. Může se použít kultivačních živin nebo fermentačních půd, běžně používaných pro produkci antibiotik, určitá kultivační prostředí jsou však výhodná.
Taková kultivační prostředí musí obsahovat zdroj uhlíku a dusíku, které se mohou asimilovat mikroorganismy rodu Streptomyces a musí obsahovat nízkou koncentraci anorganických solí. Musí také obsahovat stopy kovů, nutných pro růst a vývoj mikroorganismu, které však mohou být již obsaženy jakožto nečistoty ve zdrojích uhlíku nebo bílkovinového dusíku, dodávaných pro bakteriální růst, nebo se popřípadě mohou do kultivačního prostředí přidávat.
Obecně může používaný zdroj uhlíku sestávat z uhlohydrátů a zvláště ze sacharidů, jako je glukóza nebo fruktóza, nebo alternativně nebo přídavně ze škrobů nebo průmyslově vyráběných chemikálií, podobných škrobům, jako je rozpustný dextrinový škrob nebo jako jsou polyalkoholy, například glycerol. Takovéto látky se mohou používat jednotlivě nebo ve vzájemných směsích. Koncentrace zdroje uhlíku v kultivačním prostředí závisí obecně na typu a množství ostatních složek v živném prostředí, obecně by však měla být dostatečná koncentrace hmotnostně 0,5 až 5 %.
Jakožto zdroje dusíku se obecně může používat bílkovinových hydrolyzátů, jako je kvasnicový extrakt, kaseinový hydrolyzát nebo mouka, například sojová mouka, nebo jako jsou průmyslové produkty, prodávané pro tento účel, například profílo (moučka z bavlníkových semen), kukuřičná půda nebo lihovarské nerozpustné produkty. Těchto sloučenin se může používat v kultivačním prostředí jednotlivě nebo ve vzájemných směsích v koncentraci hmotnostně 0,2 až 6 %.
Obsaženými stopami kovů mohou být například kobalt, mangan a železo.
Může se používat anorganických solí, například sodných, draselných, hořečnatých, amoniových a vápenatých, jako jsou fosforečnany, sírany, chloridy, uhličitany a dusičnany.
Určitá kultivační prostředí vykazují obzvláštní kapacitu ke stimulaci produkce antibiotika AB041 z kmene Streptomyces sp. NCIMB 4042B, jako například následující vodné prostředky, kterých se používá podle následujících příkladů.
Kultivační prostředí P (složky) Koncentrace (g/i)
profilo glycerol uhličitan vápenatý 10 15 3
Kultivační prostředí V (složky) Koncentrace (g/i)
masový extrakt kukuřičný extrakt dextróza pepton chlorid sodný 4 1 10 4 2,5
Kultivační prostředí VI (složky) Koncentrace (g/D
masový extrakt pepton 3 5
-6CZ 282323 B6
Kultivační prostředí S (složky) glukóza masový nebo jatemí pepton masový extrakt chlorid sodný agar
Koncentrace (g/D
12,5
Kmen Streptomyces sp. NCIMB 40428 se může nechávat růst při teplotě 20 až 35 °C a s výhodou při teplotě 25 až 30 °C. Hodnota pH je přibližně 5 až přibližně 9. Do kultivačního prostředí se dmýchá sterilní vzduch obecně v takovém množství, aby se udržovala koncentrace kyslíku 20 % nebo vyšší, vztaženo na hodnotu nasycenosti v prostředí s výjimkou přibližně 24 hodin po naočkování, kdy se koncentrace kyslíku nechává klesnout na nižší hodnotu. Produkce antibiotika v průběhu fermentace se může sledovat podle výsledků biologické účinnosti vzorků půdy. Fermentace se provádí až do dosažení podstatnější biologické činnosti. Obecně je dostatečná doba 72 až 120 hodin.
Oddělení a čištění antibiotika
Po kultivaci za shora uvedených fermentačních podmínek se antibiotikum AB-041 může oddělit z kultivační půdy a pak čistit osobě známými způsoby. Tyto způsoby zahrnují například vysrážení nerozpouštědly, ultrafiltraci, reverzní osmózu, chromatografií na silikagelu, chromatografií na celulóze, reverzní fázovou chromatografií, ionexovou chromatografii, chromatografií na neiontové makroporézní pryskyřici, rozměry vylučující chromatografii (size exclusion chromatography) (SEC) a gelovou permeační chromatografii (GPC). Antibiotikum, produkované při fermentaci, je hlavně ve fermentační půdě.
Výhodným způsobem získání antibiotika AB-041 je oddělení hmoty mycelia od kultivační půdy odstředěním. Takto získaná půda se zfiltruje 1 pm filtrem a ultrafiltruje se spirální membránou s 20 kD nominální exkluzí. Permeát se zkoncentruje spirálovou membránou reverzní osmózou s 500 D nominální exkluzí. Zbytek, zachycený reverzní osmózou, se zpracuje neiontovou pryskyřicí, která zadrží určité lipofilní nečistoty, avšak nezadrží antibiotikum AB-041, a pak se vede do sloupce, obsahujícího ionexovou pryskyřici (například Amberlit IRA 401, předem převedenou na chloridovou formu), pryskyřice se pak promyje vodou a produkt se eluuje vodným roztokem kyseliny chlorovodíkové. Frakce, obsahující antibiotikum AB-041, se spojí, neutralizují se 32% vodným amoniakálním roztokem a zkoncentrují se ve vakuu.
Roztok, získaný tímto způsobem, se vede na oxid křemičitý Cl8 reverzní fázi a eluuje se vodou. Frakce, obsahující antibiotikum AB-041, se spojí, zkoncentrují se ve vakuu a vedou se sloupcem chromatografie SEC, obsahujícím například Fraktogel TSK HW40(F), jakožto stacionární fázi a eluuje se vodou, frakce, obsahující antibiotikum AB-041, se spojí a zkoncentrují se za vakua, čímž se získá čisté antibiotikum AB-041.
Biologická účinnost
Herbicidní účinnost se stanovuje před vzejitím a po vzejití způsobem, popsaným v příkladech praktického provedení.
Sloučenina AB-041 má významné herbicidní působení po vzejití na nejrůznější jednoděložní a dvouděložní plevelné trávy a rostliny různých biologických skupin (tabulka E). Herbicidní působení před vzejitím je však omezeno jen na určité druhy dvouděložních rostlin (tabulka E).
-7U
Sloučenina AB-041 vykazuje také selektivitu - se zřetelem na určité druhy užitečných rostlin, jako je pšenice, ječmen, kukuřice a bavlník (tabulka F), přičemž je nepatrně fytotoxická v dávkách, účinných proti plevelným rostlinám.
Zjištěné výsledky dokládají, že antibiotikum podle vynálezu vykazuje fýtotoxickou účinnost, zajímavou pro zemědělství, a může se proto používat jakožto herbicidní prostředek.
Použití a herbicidní prostředek
Pro praktické použití v zemědělství a v jiných oborech se sloučenina podle vynálezu nejvýhodněji používá ve formě vhodného prostředku. Kromě účinné látky takové prostředky obsahují ještě pevné nebo kapalné inertní nosiče (organická rozpouštědla, rostlinné nebo minerální oleje, vodu nebo směsi uvedených látek) a další přísady, běžně používané v takových prostředcích, jako jsou povrchově aktivní látky, disperganty a smáčedla.
Například se pro své pozitivní vlastnosti se zřetelem na rozpustnost a stálost ve vodě může produkt podle vynálezu formulovat jakožto ve vodě rozpustný prášek nebo vodný roztok k minimalizaci nepříznivého působení na životní prostředí, pocházejícího od použití organických rozpouštědel.
Způsoby aplikace se volí se zřetelem jak na žádaný účinek, tak na typ používaného prostředku. Pro zvláštní účely nebo k rozšíření oboru působení se mohou do prostředku přidávat ještě jiné účinné látky, jako jsou například jiné herbicidy, fungicidy nebo hnojivá.
Používané dávky se liší v závislosti na různých faktorech, jako je typ a stupeň plevelného zamoření, typ použitého prostředku, klimatické poměry a faktory okolí. Pro praktické použití v zemědělství poskytuje dávka antibiotika 0,1 až 2 kg/ha uspokojivé výsledky.
Následující příklady praktického provedení vynález blíže objasňují, nijak jej však neomezují.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Zkouška herbicidního působení po vzejití
Semena deseti druhů plevelných jednoletých rostlin, patřících do různých botanických skupin, se vysejí do nádob z plastů o průměru 11 cm, obsahujících zemědělskou půdu, a nechají se růst za vhodných podmínek ve skleníku po dobu 7 až 15 dní v závislosti na druhu až do rozvinutí děložních lístků v případě dvouděložných rostlin, a do rozvinutí prvního lístku a do zviditelnění druhého lístku v případě jednoděložných rostlin. Zkoušená rostlina se ošetří vodným roztokem AB-041 o koncentraci 1,0 g/1 (což odpovídá dávce 1,0 kg/ha) za použití rozprašovače De Vilbiss. Herbicidní působení se týdně zaznamenává. V tabulce E jsou uvedeny výsledky za 4 týdny, vyjádřené jakožto procento inhibice růstu. Všechny rostliny při zkoušce vykazují inhibici růstu 60 až 100 % (0 % - zdravá rostlina, 100 % - dokonale zničená rostlina).
-8CZ 282323 B6
Příklad 2
Zkouška herbicidního působení před vzejitím
Semena deseti druhů plevelných jednoletých rostlin, patřících do různých botanických skupin, se vysejí do nádob z plastů o průměru 11 cm, obsahujících zemědělskou půdu. Povrch půdy v nádobách se ošetří vodným roztokem AB-041 o koncentraci 100 g/1 (což odpovídá dávce l,0kg/ha) za použití rozprašovače De Vilbiss. Herbicidní působení se týdně zaznamenává. V tabulce E jsou uvedeny výsledky za 4 týdny, vyjádřené jakožto procento inhibice růstu. Všechny rostliny při zkoušce vykazují inhibici růstu 60 až 100 % (0 % - zdravá rostlina, 100 % dokonale zničená rostlina).
Tabulka E
AB-041 1 kg/ha
Procento inhibice růstu
Plevelná rostlina Po vzejití Před vzejitím
Convolvolus arvensis (svlačec) 75 70
Convolvolus sepium (svlačec) 100 90
Ipomea leptofílla (povíjnice) 85 35
Geranium dissectum (kakost) 95 0
Stellaria media (ptačinec) 100 100
Abutilon theophrasti (abutilon) 100 10
Solanum nigrům (lilek) 95 20
Veronica sp. (rozrazil) 100 20
Setraria glauca (bér) 60 10
Digitaria sanguinalis (rosička) 75 10
Příklad 3
Zkouška herbicidní účinnosti po vzejití se zřetelem na kulturní rostliny
Zkouška se provádí shora popsaným způsobem pro zkoušku po vzejití v případě šesti kulturních jednoděložných a dvouděložných rostlin. V tabulce F jsou výsledky zkoušek účinnosti po čtyřech týdnech, vyjádřeny v procentech inhibice růstu.
Tabulka F
AB-041 1 kg/ha
Procento inhibice růstu
Kulturní rostlina
Triticum aestivum (pšenice) 5
Herdeum vulgare (ječmen) 0
Zea mays (kukuřice) 15
Glycine maxima (sója) 15
Beta vulgaris (řepa cukrovka) 55
Pisum sativum (hrách) 70
Gossypium hirsutum (bavlník) 0
-9U
Rostliny, u který ch se nejeví žádná fytotoxicita, jsou bavlník (Gossypium hirsutum) a ječmen (Hordeum vulgare). Pšenice (Triticum aestivum), kukuřice (Zea mays) a sója (Glycine maxima) vykazují malé známky fýtotoxicity 5 až 15 %. Nejcitlivějšími druhy rostlin jsou řepa cukrovka (Beta vulgaris) a hrách (Pisum sativum přičemž vykazují inhibici růstu 55 a 70 %.
Příklad 4
Fermentace kmene Streptomyces sp. NCIMB 40428
Zkumavka, obsahující 2 ml mycelia Streptomyces sp. NCIMB 40428 (uchovávaného v 10 % glycerolu při teplotě -20 °C) se po užije k naočkování 150 ml shora uvedeného živného prostředí V, které se pak inkubuje v rotační třepavce (počet otáček 150/min) při teplotě 28 °C po dobu 77 hodin. Získané kultury se používá k naočkování fermentoru (nominální objem 10 litrů), obsahujícího 7 litrů kultivačního prostředí P plus 1,0 g/1 Nixolenu jakožto odpěňovacího činidla za následujících podmínek: teplota 29 °C, provzdušňování 300 1/h, míchání za počtu otáček 320/min, doba fermentace 96 hodin.
Příklad 5
Fermentace kmene Streptomyces sp. NCIMB 40428
Zkumavka, obsahující kmen mycelia Streptomyces sp. NCIMB 40428 v lyofilizované formě se asepticky otevře a hydratuje se sterilní destilovanou vodou. Suspenze se použije k naočkování baňky o obsahu 500 ml, obsahující 100 ml shora uvedeného kultivačního prostředí P, přičemž se pak provádí inkubace po dobu 90 hodin při teplotě 28 °C v rotační třepačce (za počtu otáček 200/min). Na konci této periody se kultivační půda odstředí k oddělení od mycelia a použije se pro biologické zkoušky.
Příklad 6
Fermentace kmene Streptomyces sp. NCIMB 40428
Čistá kultura Streptomyces sp. NCIMB 40428 se nechá růst na kultivačním prostředí S k naočkování tříhrdlých baněk, obsahujících vždy 20 ml kultivačního prostředí V, které se pak inkubuje při teplotě 28 °C v rotační třepačce (počet otáček 250/min) po dobu 72 hodin. Kultury se použije k naočkování baňky o obsahu 2 litry, obsahující vždy 500 ml kultivační půdy VI, která se opět inkubuje za shora uvedených podmínek po dobu 72 hodin. Na konci této periody se kultury použije k naočkování tří fermentorů (o nominálním objemu 40 litrů), obsahujících 25 1 kultivačního prostředí P plus 1,0 g/1 Nixolenu jakožto odpěňovacího prostředku, za následujících podmínek: teplota 29 °C, provzdušňování 300/h, doba fermentace 74 hodin.
Příklad 7
Izolace antibiotika AV-041 litrů fermentační půdy, získané shora uvedeným způsobem, se odstředí a vyčeřená půda se zfiltruje přes filtr 1 pm. Filtrát se zpracuje na jednotce pro ultrafiltraci a reverzní osmózu (Hydro Air research S.R.L., Zerbo di Opera, Itálie), vybavené G-50 spirálovou membránou s 20 kD nominální exkluzí (Hydro Air Research). Permeaci se podrobuje přibližně 80 litrů, načež se přidá
- 10CZ 282323 B6 litrů vody do získané kapaliny a dalších 10 litrů se podrobí permeaci a vnese se do 80 litrů dříve získaného permeátu. Zbylý materiál po ultrafiltraci se vyhodí.
litrů permeátu. získaného ultrafiltraci, se zpracuje na jednotce pro reverzní osmózu (Hydro Air Research), vybavené DS-5 reverzní osmózovou spirálovou membránou s 500D nominální exkluzí (Hydro Air Research).
Permeaci se podrobuje 82 litrů, koncentrát se shromáždí, modul se promyje 2,5 litry vody a promývací voda se přidá ke koncentrátu z reverzní osmózy, čímž se získá 9,5 litrů roztoku, obsahujícího antibiotikum AB-041. Produkt se zavádí na sloupec (vnitřní průměr 90 mm, výška 300 mm), obsahující 2,4 kg XAD-4 (Rohm & Haas Co., Philadelphia, Pennsylvania) ke shromáždění 8,0 litrů eluátu. Pryskyřice se promyje 4,0 litrů vody, shromažďuje se prvních 1,5 litrů, které se přidají do shora získaných 8,0 litrů eluátu. Tento roztok, jehož hodnota pH je přibližně 7,1 a který obsahuje antibiotikum AB-041, se zavádí rychlostí 20 ml/min na sloupec (vnitřní průměr 90 mm, výška 300 mm), obsahující 1,5 kg Amberlitu IRA 401, 20 až 50 mesh (Fluka Chemie AG, Buchs, Švýcarsko) v chloridové formě, načež se sloupec promyje 6,0 litry vody a eluuje se 0,5N vodným roztokem kyseliny chlorovodíkové. Antibiotikum AB-041 se eluuje 7 litry po 4 litrech elučního činidla.
Kyselý roztok, obsahující antibiotikum AB-041, se neutralizuje 32% vodným roztokem amoniaku, zkoncentruje se ve vakuu na objem přibližně 1,0 litrů a zavede se na sloupec (vnitřní průměr 90 mm, výška 500 mm), obsahující 1,2 kg RSiL C18 HL oxidu křemičitého (0,044 až 0,063 mm, porozita 9 nm, Bio-Rad laboratories S.R.L., Milán, Itálie) a eluuje se rychlostí 35 ml/min vodou.
Antibiotikum AB-041 se eluuje 3,2 litry po 7,5 litrech elučního činidla. Toto množství se odpaří suchu za vakua, vyjme se do 50 ml vody, zavede se na sloupec (vnitřní průměr 70 mm a 500 mm výška), vyplněný Fraktogelem TSK HW 40(f) (Měrek AG., Darmstadt, Německo) a eluuje se vodou rychlostí 5 ml/min, přičemž se shromažďují 35 ml frakce. Antibiotikum AB-041 se eluuje 350 ml z frakce 21 do frakce 30. Shromážděné frakce se odpaří ve vakuu, čímž se získá 300 mg antibiotika AB-041.
Příklad 8
Herbicidní prostředek: příprava ve vodě rozpustného prášku
a) účinná látka (AB-041) 70 až 90%
b) lignosulfonát vápenatý 2 až 5 %
c) aniontové nebo neiontové povrchově aktivní činidlo (například 5 až 10% benzensulfonát sodný, kondenzovaný naftalenformaldehyd, polyethoxylované alkylfenoly, vždy buď samotné nebo ve vzájemných směsích)
d) silikonový odpěňovač a popřípadě inertní rozpustné soli, jako je například 0,5 až 2% síran sodný nebo chlorid draselný.
- 11 U
Příklad 9
Herbicidní prostředek: příprava koncentrovaného vodného roztoku
a) účinná látka (AB-041)
b) polyethoxylovaný nonylfenol
c) propylenglykol
d) polyethoxylovaný alkylamin
e) voda do 100 % až 15 % až 5 % až 10% až 5%
Průmyslová využitelnost
Antibiotikum AB-041, získatelné řízenou aerobní kultivací Streptomyces sp. NCIMB 40428 ve vodném kultivačním prostředí, vykazuje biologickou účinnost, především herbicidní působení na plevelné rostliny.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Antibiotikum AB-041, mající
    a) ultrafialovou absorpci maximálně při 278 nm,
    b) infračervená absorpční maxima, cm'1, 3395, 1663, 1594, 1449, 1403, 1338, 1307, 1285, 1246, 1225, 1159, 1102, 1074, 1037, 1017, 960, 942,917, 888, 741,
    c) rozpustnost ve vodě, dimethylsulfoxidu a v jejich směsi, nerozpustnost v ethyletheru a hexanu,
    d) obsah uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku a síry,
    e) molekulovou hmotnost 463,
    f) 1HNMR spektrum s hlavními píky, TMS ppm, 8,26, s,lH, 4,55, t,lH, 4,43, d,lH, 4,26, d,lH,
    g) 13C NMR spektrum s hlavními píky, TMS ppm, 181,3, s, 174,7, s, 165,8, s, 158,3, s, 137,8, d,
    107,8, s, 105,3, s, velmi slabé 73,1, d, 70,0, s, 66,8, t, 62,0, t, 51,1, d, 47,3, t, 43,6, d, 43,6, t, 42,0, d, 18,5, q,
    h) retenční dobu Rt 4,5 minut při analýze na reverzním fázovém HPLC sloupci za podmínek, že sloupec je Hibar LiChrospher 100 RP 18,5 pm, 250 x 4 mm, Měrek, Darmstadt, Německo, předsloupec je LiChroCart 4-4, LiChrospher 100 RP 18,5 pm, Měrek, Darmstadt, elučním činidlem je methanol: monobázický fosforečnan draselný 20 mM ve vodě, nastaveno na hodnotu pH 3,5 kyselinou fosforečnou, 12,1 : 87,9 objem/objem, rychlost toku 0,7 ml/min, teplota 40 °C, UV detektor 276 nm,
    i) pozitivní kolorimetrickou reakci s ninhydrinem v acetonu 0,2% hmotn./objem, s pinakryptolovou žlutí ve vodě 0,07% hmotn./objem, negativní kolorimetrickou reakci s diazotačním činidlem a kopulaci s α-naftolem, a
    j) Rf = 0,35 na celulozové F chromatografické destičce, Měrek, Darmstadt, se systémem acetonitril/voda v poměru 91:9 objem/objem jakožto elučním činidlem.
    - 12CZ 282323 B6
  2. 2. Způsob přípravy antibiotika AB-041 podle nároku 1, vyznačující se tím, že se kultivuje Streptomyces sp. NCIMB 40428 nebo jeho mutant a z kultivační půdy se izoluje antibiotikum.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, teplotě 20 až 35 °C.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, teplotě 25 až 30 °C.
  5. 5. Způsob podle nároku 2, hodnotě pH 5 až 9.
    vyznačující s e t í m vyznačující s e t í m vyznačující s e tím,
    , že se kultivace provádí při , že se kultivace provádí pří že se fermentace provádí při
  6. 6. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se antibiotikum izoluje z živné půdy filtrací, následovanou chromatografickými postupy.
  7. 7. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se antibiotikum izoluje čisticími postupy, zahrnujícími ultrafiltraci živné půdy spirálovou membránou, koncentraci permeátu spirálovou membránou reverzní osmózou, postupné chromatografie sloupcem, obsahujícím neiontovou pryskyřici a ionexovou pryskyřici, a rozměry vylučující chromatografií.
  8. 8. Mikroorganismus Streptomyces sp. NCIMB 40428, produkující antibiotikum podle nároku 1.
  9. 9. Herbicidní prostředek, vyznačující se tím, že jako účinnou látku obsahuje antibiotikum AB-041 podle nároku 1 a tuhé a kapalné nosiče a popřípadě další přísady.
CS923578A 1991-12-04 1992-12-04 Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy a herbi cidníprostředek, který ho obsahuje CZ282323B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI913254A IT1259423B (it) 1991-12-04 1991-12-04 Antibiotico ab-041 dotato di attivita' erbicida, ottenuto dallo streptomyces sp., e processo per la sua produzione

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ357892A3 CZ357892A3 (en) 1994-01-19
CZ282323B6 true CZ282323B6 (cs) 1997-06-11

Family

ID=11361259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS923578A CZ282323B6 (cs) 1991-12-04 1992-12-04 Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy a herbi cidníprostředek, který ho obsahuje

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5401709A (cs)
EP (1) EP0545490B1 (cs)
JP (1) JPH05294982A (cs)
AR (1) AR247591A1 (cs)
AT (1) ATE143695T1 (cs)
AU (1) AU657011B2 (cs)
BR (1) BR9204844A (cs)
CA (1) CA2084477A1 (cs)
CZ (1) CZ282323B6 (cs)
DE (1) DE69214258T2 (cs)
DK (1) DK0545490T3 (cs)
ES (1) ES2093182T3 (cs)
GR (1) GR3021520T3 (cs)
HU (2) HU9203826D0 (cs)
IT (1) IT1259423B (cs)
MX (1) MX9206965A (cs)
NZ (1) NZ245333A (cs)
SK (1) SK279441B6 (cs)
ZA (1) ZA929354B (cs)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993018135A1 (en) * 1992-03-13 1993-09-16 Research Corporation Technologies, Inc. Nematocidal and fungicidal streptomyces dicklowii biopesticide
GB9515809D0 (en) * 1995-08-02 1995-10-04 Smithkline Beecham Plc Process
JP3324979B2 (ja) * 1998-02-17 2002-09-17 浅田商事株式会社 芝草の刈りかすおよびサッチを分解するバチルス、そのバチルスを含有する微生物資材
BR112012003724B1 (pt) 2009-08-18 2018-06-19 Mitsui Chemicals Agro, Inc. Método para tratar ervas daninhas utilizando o composto a-87774 e método para regular o crescimento da planta utilizando o composto a- 87774

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629405A (en) * 1969-07-28 1971-12-21 Lilly Co Eli Antibiotics a4993a and a4993b and process for producing the antibiotics
US3869277A (en) * 1973-05-16 1975-03-04 Hoffmann La Roche Herbicidal composition and methods
JPS5839127B2 (ja) * 1978-03-09 1983-08-27 明治製菓株式会社 除草剤組成物
JPS60130507A (ja) * 1983-12-15 1985-07-12 Taito Pfizer Kk サリノマイシン除草剤
IT1227657B (it) * 1988-12-01 1991-04-23 Mini Ricerca Scient Tecnolog Antibiotici ab-021 e processo per la loro produzione

Also Published As

Publication number Publication date
HU215553B (hu) 1999-01-28
GR3021520T3 (en) 1997-01-31
HUT65566A (en) 1994-07-28
AU657011B2 (en) 1995-02-23
EP0545490B1 (en) 1996-10-02
MX9206965A (es) 1993-06-01
US5401709A (en) 1995-03-28
EP0545490A3 (en) 1994-06-08
SK357892A3 (en) 1995-11-08
CZ357892A3 (en) 1994-01-19
IT1259423B (it) 1996-03-18
DE69214258D1 (de) 1996-11-07
SK279441B6 (sk) 1998-11-04
CA2084477A1 (en) 1993-06-05
AU2973992A (en) 1993-06-10
EP0545490A2 (en) 1993-06-09
ES2093182T3 (es) 1996-12-16
ATE143695T1 (de) 1996-10-15
ZA929354B (en) 1993-06-04
HU9203826D0 (en) 1993-03-29
NZ245333A (en) 1994-06-27
DK0545490T3 (cs) 1997-03-10
AR247591A1 (es) 1995-01-31
ITMI913254A0 (it) 1991-12-04
ITMI913254A1 (it) 1993-06-04
BR9204844A (pt) 1993-06-08
JPH05294982A (ja) 1993-11-09
DE69214258T2 (de) 1997-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI107266B (fi) Uusia A83543-yhdisteitä ja menetelmä niiden valmistamiseksi
EP0290193B1 (en) New herbicide, its preparation and use
KR0140218B1 (ko) Ab-o21 항생제 및 그의 제조방법
JP3668008B2 (ja) ストレプトミセスの新規株及びその利用
EP0300273B1 (en) AB-006 antibiotics and process for their production
CZ282323B6 (cs) Antibiotikum AB-041, způsob jeho přípravy a herbi cidníprostředek, který ho obsahuje
US4273571A (en) Organic chemical compound, microbiological process for its preparation, and its use as a herbicide
EP0232572B1 (en) New agrochemical named "substance no. 51262", its preparation and use
EP0472186B1 (en) Antibiotics AB-023 and process for preparing them
KR20040034764A (ko) 신균주 스트렙토마이세스 속 ８ｅ１２ 및 이를 이용한제초제
HU209950B (en) Microbiological process for producing agriculturally acceptable active ingredients and fungicid composition containing them
EP0346831B1 (en) Antibiotics and process for producing them
DD296109A5 (de) Diazepinherbizide
KR960009723B1 (ko) 스트렙토마이세스 속의 신규한 미생물, 이로부터 제조되는 신규한 항생물질 및 이의 제조방법
JPH07304622A (ja) 新規殺虫活性物質ｓｆ２７７５物質、その製造法およびそれを有効成分とする殺虫剤
JPH06293755A (ja) アミノ配糖体生理活性物質、その製造法及びそれを有効成分として含有する殺虫・殺ダニ剤
DE2921401A1 (de) Organisch-chemische verbindung, mikrobiologische verfahren zur herstellung sowie ihre verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 19991204