DE1037069B - Manufacture of the antibiotic E-129 - Google Patents
Manufacture of the antibiotic E-129Info
- Publication number
- DE1037069B DE1037069B DEG21290A DEG0021290A DE1037069B DE 1037069 B DE1037069 B DE 1037069B DE G21290 A DEG21290 A DE G21290A DE G0021290 A DEG0021290 A DE G0021290A DE 1037069 B DE1037069 B DE 1037069B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- medium
- antibiotic
- pale
- fermentation
- streptomyces
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/18—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07G—COMPOUNDS OF UNKNOWN CONSTITUTION
- C07G11/00—Antibiotics
-
- 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
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Herstellung des Antibiotikums E-129 Die vorliegend beschriebene Erfindung betrifft die Herstellung eines neuen Antibiotikums, insbesondere einer neuen antibiotischen Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen, die bzw. das vorläufig als E-129 bezeichnet wird. E-129 kann unter anderem durch submerse aerobe Gärung eines geeigneten Organismus hergestellt werden.Preparation of Antibiotic E-129 The invention described herein relates to the manufacture of a new antibiotic, especially a new antibiotic Compound or mixture of compounds provisionally designated as E-129 referred to as. E-129 can, among other things, by submerged aerobic fermentation of a suitable Organism.
Das neue Antibiotikum E-129 wurde durch aerobe Züchtung eines neuerdings entdeckten Organismus erhalten, der als zum Genus Streptomyces gehörig identifiziert wurde. Dieser Organismus, der aus einer nahe bei Jericho in Transjordanien gefundenen Bodenprobe isoliert wurde, wird vorläufig als Streptomyces E-129 bezeichnet. Kulturen des Organismus Streptomyces E-129 wurden bei der National of Collection of Industrial Bacteria (N.C.I.B.) beim Department of Scientific and Industrial Research, Teddington, England, zur Aufnahme in diese Sammlung hinterlegt, und der Organismus erhielt die Nr. N.C.I.B. 8792. Der Organismus wurde ferner unter dem Namen Streptomyces ostreogriseus in der Culture Collection der Northern Regional Research Laboratories (N.R.R.L.) in Peoria, I11., USA., hinterlegt und erhielt die Nr. N.R.R.L. 2558.The new antibiotic E-129 was made by aerobic cultivation recently discovered organism that is identified as belonging to the genus Streptomyces became. This organism that was found near Jericho in Transjordan Soil sample isolated is tentatively designated Streptomyces E-129. Cultures of the organism Streptomyces E-129 were registered with the National of Collection of Industrial Bacteria (N.C.I.B.) at the Department of Scientific and Industrial Research, Teddington, England, deposited for inclusion in this collection, and the organism received the No. N.C.I.B. 8792. The organism was also named Streptomyces ostreogriseus in the Culture Collection of Northern Regional Research Laboratories (N.R.R.L.) in Peoria, I11., USA., and received the No. N.R.R.L. 2558.
Die Erfindung soll nun an Hand der folgenden vier Hauptmerkmale beschrieben werden 1. Die Eigenschaften des neuen Antibiotikums E-129, 2. die Eigenschaften des Organismus Streptomyces E-129, 3. Züchtung von Streptomyces E-129 zur Erzeugung von rohem E-129, 4. Isolierung und Reinigung von E-129.The invention will now be described with reference to the following four main features 1. The properties of the new antibiotic E-129, 2. the properties of the organism Streptomyces E-129, 3. Cultivation of Streptomyces E-129 for production of crude E-129, 4. Isolation and purification of E-129.
Es sei besonders darauf hingewiesen, daß zwar die im folgenden angegebenen Daten die neuesten und zuverlässigsten der zur Zeit zur Verfügung stehenden darstellen, daß sie jedoch im Verlaufe weiterer Entwicklungen Abweichungen erfahren können.It should be particularly noted that although the following specified Data represent the latest and most reliable of those currently available, that they may, however, experience deviations in the course of further developments.
1. Die Eigenschaften von E-129 Das neue Antibiotikum E-129 ist eine neutrale Substanz, die unter normalen Temperaturen und in Abwesenheit von hellem Licht innerhalb eines weiten pg-Wertbereichs vergleichsweise stabil ist. Sie ist in vielen organischen Lösungsmitteln ziemlich löslich, in Wasser und Kohlenwasserstofflösungsmitteln jedoch weniger löslich. E-129 weist im ultravioletten Bereich keine bedeutenden Absorptionen auf und zeigt nur eine Endabsorption, besitzt jedoch ein wohldefiniertes und eindeutiges Absorptionsspektrum im Ultrarot. E-129 weist ein weites Spektrum antibakterieller Aktivität auf. Es wirkt hauptsächlich gegen grampositive Organismen, zeigt jedoch auch eine gewisse Wirksamkeit gegen einige gramnegative Organismen. Es besitzt eine sehr geringe Toxizität, und seine Aktivität in vivo stimmt mit seiner Aktivität in vitro gut überein. Beim Vergleich des neuen Antibiotikums mit bekannten Antibiotika wurde eine gewisse allgemeine Ähnlichkeit mit Erythromycin festgestellt, von dem es jedoch leicht, hauptsächlich durch seine neutrale Reaktion und durch sein Infrarotspektrum, unterschieden werden kann.1. The properties of E-129 The new antibiotic E-129 is one neutral substance that under normal temperatures and in the absence of bright Light is comparatively stable within a wide pg value range. she is Quite soluble in many organic solvents, in water and hydrocarbon solvents but less soluble. E-129 has no significant in the ultraviolet range Absorptions and shows only one end absorption, but has a well-defined one and clear absorption spectrum in the ultrared. E-129 has a wide spectrum antibacterial activity. It works mainly against gram-positive organisms, however, it also shows some effectiveness against some gram-negative organisms. It has very low toxicity and its in vivo activity is consistent with it Activity in vitro well matched. When comparing the new antibiotic with known ones Some general resemblance to erythromycin has been found for antibiotics, of which it is easy, however, mainly by its neutral reaction and by its infrared spectrum, can be distinguished.
E-129 besitzt jedoch eine deutliche Ähnlichkeit mit dem Antibiotikum Streptogramin, das von Charney und Mitarbeitern in Antibiotics Annual,1953/54, S. 171 bis 173, und in der südafrikanischen Patentanmeldung Nr. 3927/54 beschrieben ist. Es erscheint möglich, daß E-129 ein komplexes Gemisch von Substanzen darstellt, von denen einige, jedoch nicht alle und nicht in den gleichen Mengenverhältnissen, auch im Streptogramin vorliegen. Insbesondere wird angenommen, daß E-129 einen Faktor enthält, der im Streptogramin, wie es von Charney und Mitarbeitern beschrieben wurde, nicht vorhanden ist und dem wesentliche Eigenschaften zuzuschreiben sind.However, E-129 has a clear similarity to the antibiotic Streptogramin, published by Charney and coworkers in Antibiotics Annual, 1953/54, p. 171-173, and described in South African Patent Application No. 3927/54 is. It seems possible that E-129 is a complex mixture of substances of which some, but not all and not in the same proportions, are also present in streptogramin. In particular, it is believed that E-129 a Contains factor that is found in streptogramin as described by Charney and coworkers does not exist and to which essential properties can be attributed.
E-129 kann von Streptogramin durch eine Reihe physikalischer Kennzahlen, einschließlich und besonders durch sein Infrarotspektrum und seine Wasserlöslichkeit unterschieden «erden. E-129 ist als Antibiotikum wirksamer als Streptogramin, was durch physiologische Teste, z. B. durch Versuche an Mäusen gezeigt wird.E-129 can be derived from streptogramin through a number of physical indicators, including and especially by its infrared spectrum and its water solubility differentiated «earth. E-129 is more effective than streptogramin as an antibiotic, what by physiological tests, e.g. B. is shown by experiments on mice.
Im folgenden soll auf die obenerwähnten Eigenschaften näher eingegangen werden: a) Eines der am stärksten charakteristischen Merkmale von E-129 ist seine chemische Neutralität, die überdies nicht darauf zurückzuführen ist, daß es amphoterer Natur ist. Soweit bisher bekannt, bildet E-129 weder mit Säuren noch mit Alkalien Salze, wodurch sich auch gewisse Schwierigkeiten bei der Extraktion und Reinigung des Antibiotikums aus Lösungen, die es in roher Form enthalten, ergeben. Streptogramin ist jedoch ebenfalls ein neutrales Material.The above-mentioned properties will be discussed in more detail below be: a) One of the most distinctive features of E-129 is its chemical neutrality which, moreover, is not due to the fact that it is amphoteric Nature is. As far as is known, E-129 does not form either with acids or with alkalis Salts, which also creates certain difficulties in extraction and purification of the antibiotic from solutions containing it in raw form. Streptogramin however, it is also a neutral material.
b) E-129 erwies sich als bei Zimmertemperatur innerhalb eines pH-Bereichs
von 2 bis 10 vergleichsweise stabil; im Verlauf von 45 Minuten verliert es bei Zimmertemperatur
nicht mehr als die Hälfte seiner Aktivität bei extremen pH-Werten. Seine Stabilität
nimmt mit steigender Temperatur ab, und im allgemeinen ist es wohl bei p$ 7 am stabilsten.
Es ist gewöhnlich unter alkalischen Bedingungen am wenigsten stabil. Diese Eigenschaften
werden durch die in der folgendenTabelle wiedergegebenen Ergebnisse erläutert, die
dadurch erhalten wurden, daß man Anteile filtrierter, E-129 enthaltender Nährflüssigkeit
mit einem Gehalt von 100 Einh./ml verschieden lange Zeitspannen bei verschiedenen
pH-Werten und Temperaturen hielt. Die »Einheit.. von E-129 ist auf die Aktivität
einer willkürlich ausgewählten Zubereitung bezogen. Die Ergebnisse werden in den
gleichen willkürlichen Einheiten/ml angegeben.
c) Das Antibiotikum E-129 ist in Methanol, Äthanol, Butanol, Aceton, Methylisobutylketon, Essigsäureäthylester, Essigsäurebutylester, Essigsäureamylester, Chloroform und Benzol stark löslich. Es ist weniger löslich in Äther und Wasser und unlöslich in Petroläther. Außerdem ist es in Wasser wenigstens doppelt so löslich wie Streptogramin (d. h., es hat eine Löslichkeit in Wasser von wenigstens 0,2 mg/ml bei 20° C). Bisher isolierte Festsubstanzen zeigen variierende Schmelzpunkte zwischen 121 und 134'C und ergeben bei der Elementaranalyse etwa folgende Werte: C 640/0, H 71)/0, Stickstoff 80/,. Streptogramin hat einen Schmelzpunkt von etwa 155°C und liefert bei der Elementaranalyse folgende Werte: Kohlenstoff 62,250/(), Wasserstoff 6,620/0, Stickstoff 8,42 d) Lösungen von E-129 in Äthanol zeigen kein charakteristisches Ultraviolettabsorptionsspektrum, sondern 1ediglich eine Ultraviolettendabsorption. E-129 besitzt jedoch ein charakteristisches Infrarotspektrum, wie dies aus den Zeichnungen ersichtlich ist.c) The antibiotic E-129 is in methanol, ethanol, butanol, acetone, Methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, Chloroform and benzene highly soluble. It is less soluble in ether and water and insoluble in petroleum ether. In addition, it is at least twice as soluble in water such as streptogramin (i.e. it has a solubility in water of at least 0.2 mg / ml at 20 ° C). So far isolated solid substances show varying melting points between 121 and 134'C and result in the following values in the elemental analysis: C 640/0, H 71) / 0, nitrogen 80 / ,. Streptogramin has a melting point of about 155 ° C and provides the following values in elemental analysis: carbon 62.250 / (), hydrogen 6.620 / 0, nitrogen 8.42 d) Solutions of E-129 in ethanol show no characteristic Ultraviolet absorption spectrum, but only one ultraviolet absorption. However, E-129 has a characteristic infrared spectrum as shown in the drawings can be seen.
Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, besitzt eine 1,0°/jge Chloroformlösung von E-129 charakteristische Absorptionsbanden bei 1728 cm-' (2,99#L), 1670 cm-' (5,99 #t), 1623 cm -1 (6,16 #t), 1595 cm -1 (6,27 u,), 1420 cm-' (7,04 u.), 1360 cm-' (7,35 u.), 1340 cm-1 (7,46 u), 1306 cm-' (7,66 u.), 1148 cm-' (8,71 u.), 1104 cm-' (9,06u,) und 958 cm-' (10,44u.). Außerdem zeigt es charakteristische Banden bei 3350 cm-' (2,99 u.), 996 cm-1 (10,04 u,) und 880 cm-' (11,36 u,). Nach der Beschreibung in Antibiotics Annual (a. a. O.) und in der genannten südafrikanischen Patentanmeldung weist Streptogramin Absorptionsbanden bei folgenden Werten auf: 3,05, 3,43, 3,54, 5,80, 6,02, 6,17, 6,23, 6,35, 6,46, 6,58, 6,94, 7,03, 7,32, 7,46, 7,64, 7,72, 7,96, 8,09, 8,20, 8,44, 8,61, 8,94, 9,45, 9,65, 9,78,10,15,10,26,10,60,10,80,10,98,11,29,11,50, 11,78, 12,28, 12,68, 13,0, 13,23, 13,40 und 14,35 #t. Eine Überprüfung des der genannten südafrikanischen Patentanmeldung beigefügten Absorptionsdiagramms ergibt jedoch, daß die obige Aufzählung zu ausführlich ist, da viele dieser Banden tatsächlich kaum erkennbar sind. In der Praxis scheinen die charakteristischen Absorptionsbanden für Streptogramin bei folgenden Werten zu liegen 3,05, 3,43, 3,54, 5,80, 6,02, 6,17 6,23, 6,35, 6,46, 6,58, 6,94, 7,03, 7,32, 7,46, 7,64, 7,72, 7,96, 8,20, 8,44, 8,61, 8,91, 9,45, 9,65, 9,78, 10,15, 10,26, 11,29, 13,25, 13,40 und 14,35 u..As can be seen from FIG. 1, it has a 1.0% chloroform solution absorption bands characteristic of E-129 at 1728 cm- '(2.99 # L), 1670 cm-' (5.99 #t), 1623 cm -1 (6.16 #t), 1595 cm -1 (6.27 u,), 1420 cm- '(7.04 u), 1360 cm- '(7.35 u.), 1340 cm-1 (7.46 u), 1306 cm-' (7.66 u.), 1148 cm- '(8.71 u.), 1104 cm- '(9.06u,) and 958 cm-' (10.44u.). It also shows characteristic bands at 3350 cm- '(2.99 u.), 996 cm-1 (10.04 u,) and 880 cm-' (11.36 u,). According to the description in Antibiotics Annual (op. cit.) and in said South African patent application shows streptogramin absorption bands at the following values: 3.05, 3.43, 3.54, 5.80, 6.02, 6.17, 6.23, 6.35, 6.46, 6.58, 6.94, 7.03, 7.32, 7.46, 7.64, 7, 72, 7.96, 8.09, 8.20, 8.44, 8.61, 8.94, 9.45, 9.65, 9.78,10,15,10,26,10,60,10,80,10, 98,11,29,11.50, 11.78, 12.28, 12.68, 13.0, 13.23, 13.40 and 14.35 #t. A review of the said South African patent application attached absorption diagram shows, however, that the above list is too extensive, as many of these gangs are in fact are hardly recognizable. In practice the characteristic absorption bands appear for streptogramin the following values are 3.05, 3.43, 3.54, 5.80, 6.02, 6.17 6.23, 6.35, 6.46, 6.58, 6.94, 7.03, 7.32, 7.46, 7.64, 7.72, 7.96, 8.20, 8, 44, 8.61, 8.91, 9.45, 9.65, 9.78, 10.15, 10.26, 11.29, 13.25, 13.40 and 14.35 and ...
Wie ersichtlich, entsprechen diese Absorptionsbanden in ihrer Lage etwa denjenigen von E-129, unterscheiden sich jedoch in einigen Fällen ausgeprägt und deutlich in der Intensität. So unterscheidet sich das Spektrum von E-129 in Nujolaufschlämmung (schweres Mineralöl) von dem des Streptogramins dadurch, daß es eine stärkere Absorption bei 810 cm-' (12,35 u.) und 1058 cm-' (9,45 #t) aufweist, während andererseits Streptogramin eine beträchtlich stärkere Absorption bei 1022 cm-' (9,78 u.) und 1575 cm -1 (6,35 u.) zeigt. Diese Unterschiede im Infrarotspektrum sind, obzwar auffallend, verhältnismäßig klein, was eine große Ähnlichkeit in der chemischen Struktur zwischen E-129 und Streptogramin vermuten läßt. Diese Unterschiede weisen jedoch auf einige strukturelle Verschiedenheiten zwischen E-129 und Streptogramin hin, die sich auch in den anderen zwischen diesen beiden Substanzen festgestellten physikalischen und physiologischen Unterschieden wiederspiegeln. Es ist beispielsweise auffallend, daß die relativen Intensitäten der verschiedenen Banden im Infrarotspektrum von E-129 von den relativen Intensitäten der Banden im Infrarotspektrum des Streptogramins verschieden sind.As can be seen, these absorption bands correspond in their position such as those of E-129, but differ markedly in some cases and clear in intensity. So the spectrum of E-129 differs in Nujol slurry (heavy mineral oil) of that of streptogramins in that it has a stronger absorption at 810 cm- '(12.35 u.) and 1058 cm-' (9.45 #t), while on the other hand streptogramin had a considerably stronger absorption at 1022 cm- '(9.78 u.) and 1575 cm -1 (6.35 u.). These differences in the infrared spectrum are, although striking, relatively small, which shows a great resemblance in the chemical structure between E-129 and streptogramin suggests. Those differences however, point to some structural differences between E-129 and streptogramin which were also found in the other between these two substances reflect physical and physiological differences. It is for example it is striking that the relative intensities of the various bands in the infrared spectrum of E-129 on the relative intensities of the bands in the infrared spectrum of the streptogramin are different.
Das in der genannten südafrikanischen Patentanmeldung beschriebene
Infrarotspektrum des Streptogramins wurde mit einer Nujolaufschlämmung des Materials
ausgemessen. Diese Methode ist zwar nicht so gut wie mit echten Lösungen durchgeführte
Messungen, da es jedoch von Bedeutung ist, E-129 und Streptogramin voneinander zu
unterscheiden, wurde das Infrarotspektrum von E-129 ebenfalls unter Verwendung einer
NujolaufschIämmung des Antibiotikums ermittelt. Dieses Spektrum ist in Fig. 2 wiedergegeben.
Wie oben erwähnt, liegen die hauptsächlichen Unterscheidungsmerkmale zwischen dem
Infrarotspektrum von E-129 und dem von Streptogramin in den relativen Intensitäten
der verschiedenen Absorptionsbanden; diese Unterschiede werden am besten an Hand
der folgenden Tabelle erläutert, in der die angegebenen Zahlen diejenigen eines
Spektrums sind, das mit einer Nujolaufschlämmung des jeweiligen Materials erhalten
wurde.
Die qualitativen Unterschiede in den mikrobiologischen Spektren sind
zum Teil auffallend, jedoch weniger aufschlußreich als der quantitative Vergleich.
Die quantitative Unterscheidung kann an Hand der Schwankung zwischen den relativen
antibakteriellen Aktivitäten von E-129 und Erythromycin gegenüber mehreren verschiedenen
Organismen gezeigt werden. Diese Schwankung in der relativen Aktivität wird unten
erläutert, wobei die Ergebnisse folgendermaßen erhalten wurden: Nähragarplatten
wurden mit drei verschiedenen Organismen beimpft, und Lösungen von E-129 und Erythromycin
wurden im gleichen Konzentrationsverhältnis auf jede Platte aufgebracht (im Fall
eines der Testorganismen, nämlich Sarcina lutea, wurden jedoch die absoluten Konzentrationen
auf Grund seiner größeren Empfindlichkeit herabgesetzt). Die Aktivität der Lösungen
jedes der beiden Antibiotika gegenüber dem Testorganismus wird als Durchmesser der
entstandenen Inhibitionszone angegeben. Aus diesen Ergebnissen werden angenäherte
Werte für die Aktivität von E-129 gegenüber dem jeweiligen Testorganismus als Aktivität
von Erythromycin gegenüber diesem Organismus berechnet und als p,g/ml Erythromycin
angegeben.
f) In der folgenden Tabelle wird das mikrobiologische Spektrum des
Antibiotikums E-129 wiedergegeben:
b. d. Nährflüssigkeitsverdünnungsteste, 24 Stunden bei 37° C bebrütet.b. d. Nutrient dilution test, incubated for 24 hours at 37 ° C.
g) Die Aktivität von E-129 gegenüber verschiedenen Organismen, insbesondere S. aureus, in vitro wird durch die Gegenwart von Gesamtblut in dem Testmedium nicht merkbar beeinträchtigt; eine etwas geringere Aktivität kann möglicherweise durch das kräftigere Wachstum des Testorganismus in dem bluthaltigen, in höherem Maße nährenden Medium erklärt werden, obzwar E-129 in Gegenwart von Gesamtblut etwas weniger stabil ist als in einfachen bakteriologischen Medien.g) The activity of E-129 against various organisms, in particular S. aureus, in vitro, is produced by the Presence of whole blood in the Test medium not noticeably impaired; a little less activity may be possible by the more vigorous growth of the test organism in the blood-containing, in higher one Degree of nourishing medium can be explained, although E-129 is somewhat in the presence of whole blood is less stable than in simple bacteriological media.
Die Wirksamkeit von E-129 in vivo wird aus mit Mäusen durchgeführten
Versuchen ersichtlich, bei denen folgende Ergebnisse erhalten wurden:
h) Bei der Anwendung chromatographischer Arbeitsweisen auf E-129 wurden folgende Ergebnisse erhalten Eine papierchromatographische Trennung wurde mit filtrierter Nährflüssigkeit und teilweise gereinigten Konzentraten von E-129 unter Anwendung absteigender Entwicklung mit Whatman-Papier Nr. 1 bei 28° C durchgeführt. Dabei wurden folgende Rf-Werte beobachtet: mit 1 °/oigem Eisessig als Entwicklungslösungsmittel R j, = 0,64 mit 3 °!siger Ammoniumchloridlösung als Entwicklungslösungsmittel Rf = 0,65 mit Methanol: Aceton: Wasser (19: 6 : 75 Volumen/ Volumen) als Entwicklungslösungsmittel R f = 0,78 2. Die Eigenschaften von Streptomyces E-129 Streptomyces E-129 wurde aus einer Bodenprobe isoliert, die in etwa 120 m Höhe über dem Meer in der Nähe von Jericho (Transjordanien) genommen wurde. Eine gewisse Bodenmenge wurde mit sterilem Wasser beträchtlich verdünnt und aliquote Anteile wurden in Petrischalen mit Bennets-Agar vermischt. Nach 5tägiger Bebrütung bei 28°C wurden die Aktinomyceten-Kolonien entnommen, und ihre antibiotische Aktivität wurde durch weitere 5tägige Züchtung auf der Oberfläche eines Kartoffel-Pepton-Agars und Ausschneiden von Agarscheiben aus der Kolonie, die dann auf ihre Aktivität gegen Staphylococcus aureus geprüft wurden, nachgewiesen.h) Applying chromatographic procedures to E-129, the following results were obtained. Paper chromatographic separation was performed on filtered nutrient fluid and partially purified concentrates of E-129 using descending development with Whatman # 1 paper at 28 ° C. The following Rf values were observed: with 1% glacial acetic acid as developing solvent R j = 0.64 with 3% ammonium chloride solution as developing solvent Rf = 0.65 with methanol: acetone: water (19: 6: 75 volume / Volume) as developing solvent R f = 0.78 2. The properties of Streptomyces E-129 Streptomyces E-129 was isolated from a soil sample which was taken at a height of about 120 m above sea level near Jericho (Transjordan). A certain amount of soil was diluted considerably with sterile water and aliquots were mixed in petri dishes with Bennets agar. After 5 days of incubation at 28 ° C., the actinomycete colonies were removed and their antibiotic activity was determined by culturing them for another 5 days on the surface of a potato-peptone agar and cutting agar slices from the colony, which were then tested for their activity against Staphylococcus aureus , proven.
Bei der submersen Gärung von 50-ml-Volumina verschiedener Medien in konischen Flaschen von 250 ml Fassungsvermögen wurden innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 4 Tagen Antibiotikaausbeuten erzielt, wobei der Spitzentiter sehr rasch in etwa 24 bis 36 Stunden erreicht wurde. Diese verhältnismäßig rasche Entwicklung ist eines der charakteristischen Merkmale des Streptomyces E-1.29.In the submerged fermentation of 50 ml volumes of various media in Conical bottles of 250 ml capacity were made within a period of time antibiotic yields achieved from 1 to 4 days, the peak titer being very rapid was reached in about 24 to 36 hours. This relatively rapid development is one of the characteristic features of Streptomyces E-1.29.
Streptomyces E-129 kann durch Untersuchung des Wachstums auf verschiedenen
organischen Medien und seiner Fähigkeit verschiedenartige Kohlenstoffverbindungen,
unter den von Pridham, T. G., und Gottlieb, D. (J. Bact. 1948, Bd. 56 [l], S.107
bis l14), beschriebenen Bedingungen, zu verwerten, charakterisiert werden. Diese
Ergebnisse werden in den folgenden Tabellen wiedergegeben.
Die mikroskopische Untersuchung von auf Gelatinefilm gewachsenem Streptomyces E-129 läßt folgende Eigenschaften erkennen: Das primäre Mycel zeigt sehr feine monopodische verzweigte Hyphen ; es besteht ein beträchtlicher Größenunterschied in den Ausmaßen der Hyphen im primären und im sekundären Mycel. Die Conidien werden in langen geraden und hauptsächlich unverzweigten Ketten erzeugt, sind gewöhnlich ellipsoid und haben eine Größe von etwa 0,7 mal 0,5 #t. Der Durchmesser des primären Mycels von Streptomyces E-129 liegt beträchtlich unter 0,5 #t ,während der des sekundären Mycels etwa 0,5 #t beträgt.The microscopic examination of Streptomyces E-129 grown on gelatine film reveals the following properties: The primary mycelium shows very fine monopodic branched hyphae; there is a considerable difference in size in the dimensions of the hyphae in the primary and secondary mycelium. The conidia are created in long straight and mostly unbranched chains, are usually ellipsoidal and about 0.7 by 0.5 #t in size. The diameter of the primary mycelium of Streptomyces E-129 is well below 0.5 #t, while that of the secondary mycelium is about 0.5 #t.
Nach der in Bergeys Manual of Determinative Bacteriology, 6th Edition, angegebenen Determination ähnelt Streptomyces E-129 in gewisser Weise dem Streptomycesgriseolus, kann von dieser Species jedoch durch einen Vergleich der Verwertung verschiedener Kohlenstoffquellen unterschieden werden, wie in der folgenden Tabelle gezeigt wird.According to Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 6th Edition, specified determination is similar to Streptomyces E-129 in a certain way to Streptomycesgriseolus, can, however, by comparing the utilization of different of this species Carbon sources can be distinguished as shown in the following table.
Unter Zugrundelegung des Schemas für die Erkennung von Species von
Antibiotika erzeugenden Isolaten auf der Basis der Verwertung von Kohlenstoffverbindungen
in einem chemisch definierten Medium nach Pridham, T. G., und Gottlieb, D. (a. a.
O.), S. 113, ergibt sich für Streptomyces E-129, daß er eine Species des Nocardia
ist, was offensichtlich nicht logisch ist, da die Wachstumseigenschaften zeigen,
daß der Aktinomycet dem Genus Streptomyces der Ordo Aktinomycetales gemäß der Klassifizierung
in Bergeys Manual of Determinative Bacteriology (6th Edition), S.938, angehört.
Streptomyces E-129 stellt demnach eine neue Species dar.
Vorzugsweise werden Medien verwendet, in denen die Stickstoffquelle in Form eines komplexen organischen Materials vorliegt. Das Mehl von Bohnen, z. B. Sojabohnen, ist zufriedenstellend, doch hat sich Hafermehl im besonderen als für diesen Zweck, besonders wenn es durch Fischmehl oder Maisquellwasser vervollständigt wird, als hervorragend geeignet erwiesen. Die Kohlenstoff- und Energiequelle kann ein Zucker wie Dextrose, Maltose, Saccharose (z. B. brauner Zucker) oder vorzugsweise Glucose oder in einigen Fällen vorteilhaft Stärke sein, die entweder in der als Stickstoffquelle dienenden organischen Substanz bereits vorliegt oder dieser zugesetzt wird. Nährsalze sollen in dem Maße, wie sie erforderlich sind, zugegeben werden, und die Verwendung der folgenden Stoffe entweder allein oder in Kombination hat sich als vorteilhaft erwiesen: Natrium- und Magnesiumchlorid, Kaliumhydrogenphosphat (K2 H P O4 und K H2 P 04), Calciumcarbonat und Magnesium-, Zink-, Ammonium- und Ferrosulfat.Media are preferably used in which the nitrogen source is in the form of a complex organic material. The flour of beans, e.g. B. Soybeans, is satisfactory, but oatmeal in particular has proven to be for this purpose, especially when completed by fish meal or corn steeple is proven to be extremely suitable. The carbon and energy source can a sugar like dextrose, maltose, Sucrose (e.g. brown sugar) or preferably glucose or, in some cases, advantageously starch, either is already present in the organic substance serving as the nitrogen source or this is added. Nutritional salts should, to the extent that they are required, may be added, and the use of the following substances either alone or in Combination has proven beneficial: sodium and magnesium chloride, potassium hydrogen phosphate (K2 H P O4 and K H2 P 04), calcium carbonate and magnesium, zinc, ammonium and Ferrous sulfate.
Lediglich zur Erläuterung werden weiter unten Beispiele für eine Anzahl
von Medien angegeben, die sich als das Wachstum von Streptomyces E-129 unter Bildung
des Antibiotikums E-129 fördernd erwiesen haben. Wie für den Fachmann offensichtlich,
eignen sich viele Medien für die Züchtung vonIE-129, und geeignete Medien können
durch Versuchsfermentationen leicht ermittelt werden.
Ferner wurde gefunden, daß bei der Erzeugung von E-129 durch Züchtung eines E-129 erzeugenden Organismus, insbesondere von Streptomyces E-129, auf oder in einem geeigneten Medium verbesserte Ergebnisse, insbesondere erhöhte Titer erzielt werden, wenn das Medium verfügbares Eisen in einer Konzentration im Bereich von 30 bis 135 Teile/Million und zweckmäßigerweise von 35 bis 55 Teile/Million enthält. Bei einer Eisenkonzentration von über 135 Teile/Million beginnt sich ein beträchtlicher Inhibierungseffekt auf den Organismus einzustellen.Further, it was found that in the production of E-129 by breeding of an E-129 producing organism, in particular Streptomyces E-129, on or in a suitable medium, improved results, in particular increased titers, are achieved if the medium is available iron in a concentration in the range of Contains from 30 to 135 parts / million and more conveniently from 35 to 55 parts / million. At an iron concentration of over 135 parts / million, a considerable one begins To adjust the inhibiting effect on the organism.
E-129 wird, wie bereits erwähnt, vorzugsweise durch submerse Gärung eines E-129 erzeugenden Organismus in einem Nährmedium gebildet, das eine komplexe organische Stickstoffquelle, wie Hafermehl, Sojabohnenmehl, Maisquellwasser u. dgl., ein Kohlenhydrat und Mineralsalze enthält. Bekanntlich enthalten organische Materialien, wie die obengenannten Stickstoffquellen, häufig Spurenmengen von Eisen, und diese sollen bei der Berechnung der dem Medium für die erfindungsgemäßen Zwecke zuzusetzenden Eisenmengen berücksichtigt werden. Viele der wichtigeren komplexen organischen Stickstoffquellen, die zur Züchtung von Mikroorganismen verwendet werden, enthalten praktisch die gleiche Eisenmenge, d. h. 10 bis 20 Teile/Million, so daß eine zusätzliche Eisenmenge von wenigstens 20 Teilen/Million und nicht mehr als 115 Teilen/Million gewöhnlich zufriedenstellend ist. Bei Verwendung eines organischen Materials mit einem davon stark verschiedenen Eisengehalt muß selbstverständlich die Menge zugesetzten Eisens entsprechend berichtigt werden.As already mentioned, E-129 is preferably made by submerged fermentation of an E-129 producing organism in a nutrient medium that contains a complex organic nitrogen source such as oatmeal, soybean meal, corn steep liquor and the like, contains a carbohydrate and mineral salts. It is well known that organic materials contain like the nitrogen sources mentioned above, often trace amounts of iron, and these should be added when calculating the amount to be added to the medium for the purposes according to the invention Iron quantities are taken into account. Many of the more important complex organic nitrogen sources, that are used to grow microorganisms contain practically the same Amount of iron, d. H. 10 to 20 parts / million, so an additional amount of iron of at least 20 parts / million and no more than 115 parts / million usually satisfactory is. When using an organic material with one of them very different The iron content must of course be adjusted accordingly to the amount of iron added will.
Die Art der das zugesetzte Eisen liefernden Substanz scheint nicht von Bedeutung zu sein, solange sie in dem Gärmedium löslich und für den Organismus praktisch nicht toxisch sowie mit dem gebildeten Antibiotikum verträglich ist. Eisen sowohl im Ferro- als auch im Ferrizustand kann verwendet werden.The nature of the substance supplying the added iron does not appear to be of importance as long as they are soluble in the fermentation medium and for the organism is practically non-toxic and compatible with the antibiotic formed. iron both ferrous and ferrous states can be used.
Als geeignete Eisenquellen haben sich Ferricitrat, Ferrichlorid und Ferroammoniumsulfat erwiesen.Ferricitrate, ferric chloride and have proven to be suitable iron sources Ferroammonium sulfate proved.
Bekanntlich bildet Kalk mit Eisen Chelate. Bei manchen der für die Erzeugung von E-129 eingesetzten Medien wurde Kalk als Bestandteil neben Eisen verwendet, und trotz der bekannten chelatbildenden Eigenschaften des Kalks mit Eisen wurde eine Zunahme im Titer erzielt.It is well known that lime forms chelates with iron. For some of the For the production of E-129 media, lime was used as a component in addition to iron, and despite the well-known chelating properties of lime with iron achieved an increase in titer.
Ferner wurde gefunden, daß bei Verwendung von Maisquellwasser in einem eine Kohlenhydratquelle enthaltenden Medium ein verbesserter Titer erhalten wird. Eine Maisquellwassermenge von 0,4 bis 0,9 °./s (bezogen auf das Gewicht der Feststoffe) des Gewichts des Mediums, vorzugsweise eine Menge von 0,7 Gewichtsprozent Feststoffe, ist besonders geeignet. Das Maisquellwasser wird vorzugsweise gemeinsam mit einer anderen Stickstoffquelle, insbesondere Hafermehl, verwendet, wobei die bevorzugten Mengen von Hafermehl im Bereich zwischen 1 und 5 °!°, vorteilhafterweise bei 2,5 °/°, liegen.It has also been found that when using corn steep liquor in one containing a source of carbohydrates Medium an improved titer is obtained. An amount of corn steep water of 0.4 to 0.9 ° / s (based on the weight of solids) by weight of the medium, preferably an amount of 0.7 percent by weight Solids, is particularly suitable. The corn steep liquor is preferably common used with another nitrogen source, particularly oatmeal, the preferred amounts of oatmeal in the range between 1 and 5 °! °, advantageously at 2.5 ° / °.
Das Verhältnis von Maisquellwasser zu löslichen Kohlenhydraten ist zur Erzielung guter Titer ebenfalls von Bedeutung. Bei Verwendung zweier Medien, die unter anderem 0,5 bzw. 1,5 Gewichtsprozent Glucose enthalten, wird zwar in Abwesenheit von Maisquellwasser kein merklicher Titerunterschied erhalten; wenn jedoch Maisquellwasser, beispielsweise 0,7 Gewichtsprozent Feststoffe, jedem Medium zugesetzt wird, wird nicht nur eine Titersteigerung in jedem Medium erzielt, sondern es wird auch bei einem Medium, das 1,5 °/° Glucose enthält, gegenüber einem nur 0,50/, Glucose enthaltenden Medium ein erhöhter Titer erreicht. Die Wirkung des Maisquellwassers und der Kohlenhydratquelle sind- daher offensichtlich synergistisch.The ratio of corn steep water to soluble carbohydrates is also of importance to achieve good titers. When using two media, which contain, inter alia, 0.5 or 1.5 percent by weight of glucose, is in fact absent no noticeable difference in titre obtained from corn steep liquor; but if corn steep water, e.g. 0.7 weight percent solids is added to each medium not only does a titer increase in each medium, but it is also achieved in a medium containing 1.5% glucose compared to one containing only 0.50% glucose Medium reaches an increased titer. The effect of the corn steep water and the source of carbohydrates are therefore obviously synergistic.
Bei Verwendung von Maisquellwasser hat es sich als vorteilhäft erwiesen, wenn 1,50/, lösliches Kohlenhydrat, insbesondere Glucose, vorhanden sind.When using corn steep liquor, it has proven to be advantageous if 1.50% soluble carbohydrate, in particular glucose, is present.
Ein Medium, das, wie sich gezeigt hat, zur Verwendung bei, der Erzeugung von E-129 sehr geeignet ist, enthält vorzugsweise 2,5 °/° Hafermehl, vorzugsweise 2,0 °° Kalk und vorzugsweise 1,50/, Glucose und wird mit beispielsweise Salzsäure auf ein pH von 6,8 bis 7,0 eingestellt. Außerdem wird diesem Medium Maisquellwasser in den wie oben angegebenen Mengen zugesetzt, und es enthält ferner vorzugsweise von außen zugeführtes Eisen in der oben angegebenen Menge (vorzugsweise 30 Teile/Million).A medium which has been found to be very suitable for use in the production of E-129 preferably contains 2.5% oatmeal, preferably 2.0 °° lime and preferably 1.50% glucose and is adjusted to a pH of 6.8 to 7.0 with, for example, hydrochloric acid. In addition, corn steep liquor is added to this medium in the amounts specified above, and it also preferably contains externally supplied iron in the amount specified above (preferably 30 parts per million).
Die Gärung wird zweckmäßigerweise als Vielstufenverfahren in der üblichen Weise durchgeführt. So kann zweckmäßig eine Abschabung von Sporen oder Mycelfilz von Streptomyces E-129, die man aus einem geeigneten Schrägnähragar erhalten hat, zur Einleitung einer Impfstufe im kleinen Maßstab verwendet werden. Eine aus dieser Impfungsstufe erhaltene Submerssporensuspension kann, falls erwünscht, direkt zum Beimpfen des Produktionsmediums im großen Maßstab verwendet werden, doch wird statt dessen vorzugsweise das Produkt der Impfstufe zur- Beimpfung einer Entwicklungsstufe verwendet. Als Entwicklungsmedium kann das gleiche Medium, wie in der nachfolgenden Großerzeugungsstufe verwendet werden, öder es kann beispielsweise durch Erhöhung seiner Nährkraft modifiziert werden. Die in der Entwicklungsstufe gebildete frei wachsende und sporenbildende Vegetativkultur kann dann als Impfstoff für das Großerzeugungsmedium verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß durch Verwendung einer vergleichsweise geringen Menge dieses vegetativen Impfstoffs, beispielsweise 2 °; `°, bezogen auf das gesamte Erzeugungsmedium, zufriedenstellende Ergebnisse erreichbar sind.The fermentation is expediently as a multi-stage process in the usual Way done. A scraping of spores or mycelial felt can be useful from Streptomyces E-129 obtained from a suitable nutrient slant, can be used to initiate a small-scale vaccination step. One of this Submerged spore suspension obtained in the vaccination stage can, if desired, be sent directly to the Inoculation of the production medium can be used on a large scale, yet is taking place which is preferably the product of the inoculation stage for inoculation of a development stage used. As the developing medium, the same medium as in the following can be used Large-scale generation stage can be used, or it can be increased, for example its nutritional power can be modified. The freely educated in the development stage growing and spore-forming vegetative culture can then be used as a vaccine for the large-scale production medium be used. It has been shown that by using a comparatively small amount of this vegetative vaccine, for example 2 °; `°, based on the entire production medium, satisfactory results can be achieved.
Ein Charakteristikum von Streptomyces-E-129-Gärungen ist das frühe Auftreten des Spitzentiters. Bei 5-1- und 150-1-Fermentationen unter Verwendung der oben angegebenen Medien IV und VIII tritt diese Spitze zwischen 16 it;id 28 Stunden auf.A characteristic of Streptomyces E-129 fermentations is that they are early Occurrence of the top titer. Using in 5-1 and 150-1 fermentations of the media IV and VIII given above, this peak occurs between 16 it; id 28 Hours on.
B(i diesen 150-1-Gärungen war, obgleich nur 2 °/° vegetatiN-` s Inokulum verwendet wurde, das Wachstum ausgezeichnet, wobei der Spitzentiter innerhalb von 16- bis 20stündiger Gärzeit erreicht wurde. Ein guter Titer ist z. B. der einer Gesamtbrühe, die bei einer Verdünnung von 1:135 bis 1:250 im Nährbrüheverdünnungsversuch nach 18 Stunden Bebrüten bei 37°C Staphylococcus aureus zu inhibieren vermag. Während der 16- bis 24stündigen Gärung in den 150-1-Gefäßen tritt keine bemerkenswerte Veränderung in dem pH-Wert-des Gärmediums ein; in 5-1-Gärungen unter Verwendung des obengenannten Mediums VIII erfolgt jedoch ein schwacher Anstieg des pH-Werts der Maische nach etwa 40 bis 48 Stunden, d. h., der pH-Wert steigt auf etwa 7,7 an.In these 150-1 fermentations, although only 2% vegetative inoculum was used, growth was excellent, the peak titer being reached within 16 to 20 hours of fermentation. A good titer is, for example, that of a total broth which, at a dilution of 1: 135 to 1: 250 in the nutrient broth dilution test, is able to inhibit Staphylococcus aureus after 18 hours of incubation at 37 ° C. There is no noticeable change during fermentation in the 150-1 vessels for 16 to 24 hours in the pH value of the fermentation medium; in 5-1 fermentations using the above-mentioned medium VIII, however, there is a slight increase in the pH value of the mash after about 40 to 48 hours, i.e. the pH value rises to about 7 , 7 at.
Die Fermentation in dem Hafermehlmedium zeichnet sich durch die Bildung eines ausgeprägten gelben Pigments aus.The fermentation in the oatmeal medium is characterized by the formation a pronounced yellow pigment.
Das Antibiotikum E-129 kann in zufriedenstellender Weise durch die üblichen Plattenversuche unter Verwendung eines geeigneten grampositiven Testorganismus bestimmt werden. Sarcina lutea ist sehr geeignet, da er äußerst empfindlich und nicht pathogen ist. Verdünnungen des Antibiotikums E-129 und der Bezugsstandard (eine teilweise gereinigte Zubereitung von E-129 mit einem willkürlich festgesetzten Einheitenwert) werden mit einem m/20 Phosphatpuffer von pH 7,5 vor der Aufbringung auf die Versuchsplatte verdünnt, da bei einigen Organismen die Aktivität des Antibiotikums mit der Abnahme des BH-Werts innerhalb des für den Testorganismus verträglichen Bereichs zunimmt.The antibiotic E-129 can be used in a satisfactory manner by the conventional plate tests using a suitable gram-positive test organism to be determined. Sarcina lutea is very suitable as it is extremely sensitive and is not pathogenic. Dilutions of the antibiotic E-129 and the reference standard (a partially purified preparation of E-129 with an arbitrarily set Unit value) are mixed with a m / 20 phosphate buffer of pH 7.5 before application diluted on the test plate, since the activity of the antibiotic is in some organisms with the decrease of the BH value within the tolerable for the test organism Range increases.
4. Die Isolierung und Reinigung von E-129 Die bei vier submersen Gärung
erzeugte antibiotische Aktivität von E-129 scheint hauptsächlich in der Lösung und
nicht sb sehr im Mycel enthalten zu sein. Bei mit den Medien IV und VIII erhaltenen
Nährflüssigkeiten wurden folgende Ergebnisse erzielt
Im Hinblick auf diese Gegebenheiten wurde eine Anzahl von Extraktionsarbeitsweisen entwickelt, die zur Gewinnung der antibiotischen Aktivität aus filtrierter Flüssigkeit bestimmt sind, wodurch das Antibiotikum von verunreinigenden Stoffen, vom Mycel und von den hauptsächlichen wasserunlöslichen Produkten der Gärung befreit wird.With this in mind, a number of extraction procedures have been developed designed to extract antibiotic activity from filtered liquid are determined, eliminating the antibiotic from contaminants, from the mycelium and freed from the main water-insoluble products of fermentation.
Bei einer Gewinnungsmethode, die sich als zufriedenstellend erwiesen hat, wird die filtrierte Flüssigkeit bei pH-Werten zwischen 7 und 9,5 mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel für E-129, z. B. Benzol, Essigsäureäthylester, Essigsäurebutylester, Chloroform oder n-Butanol, extrahiert. Das Antibiotikum E-129 geht in die organische Lösungsmittelphase, die dann in beliebiger zweckmäßiger Weise von der wäßrigen Phase abgetrennt wird, über. Das für eine wirksame Extraktion erforderliche Lösungsmittelvolumen hängt von dem jeweils verwendeten Lösungsmittel ab, doch reicht gewöhnlich eine Extraktion mit einem Lösungsmittelvolunien, das dem der filtrierten Nährflüssigkeit gleich ist, aus, um nahezu die gesamte antibiotische Aktivität aus der wäßrigen Phase zu entfernen.With a method of extraction that has been found to be satisfactory has the filtered liquid at pH values between 7 and 9.5 with a water-immiscible solvents for E-129, e.g. B. benzene, ethyl acetate, Butyl acetate, chloroform or n-butanol, extracted. The antibiotic E-129 goes into the organic solvent phase, which then in any convenient manner is separated from the aqueous phase over. That is necessary for an effective extraction Solvent volume depends on the particular solvent used, but is sufficient usually an extraction with a volume of solvent similar to that of the filtered Nutrient fluid is the same, off to almost all of the antibiotic activity to remove the aqueous phase.
Nach einem anderen Verfahren wird das Antibiotikum E-129 an säuregewaschener Aktivkohle adsorbiert, dass Aktivkohleadsorbat von der verbrauchten Flüssigkeit abgetrennt und die Aktivität mit Hilfe von Lösungsmitteln, z. B. von 80 %igem Aceton., saurem wäßrigem Aceton, n-Butanol u. dgl., eluiert.Another method is to acid-wash the antibiotic E-129 Activated carbon adsorbs that Activated carbon adsorbate from the consumed Separated liquid and the activity with the help of solvents, e.g. B. from 80% acetone, acidic aqueous acetone, n-butanol and the like, eluted.
Die E-129-Aktivität kann aber auch an Magnesiumtrisilikat adsorbiert werden, wonach dann das Adsorbat aus der verbrauchten wäßrigen Nährflüssigkeit abgetrennt und mit 80 bis 100 %igem Aceton eluiert wird.The E-129 activity can also be adsorbed on magnesium trisilicate are then separated from the adsorbate from the consumed aqueous nutrient fluid and eluting with 80 to 100% acetone.
Es hat sich gezeigt, daß rohe Festsubstanzen zweckmäßigerweise aus den so erhaltenen Rohlösungen durch einfaches Abdampfen der Lösungsmittel bis zur Trockne; vorzugsweise im Vakuum, hergestellt werden können. Es ist jedoch wünschenswert, das Lösungsmittel vor der Durchführung dieser Maßnahme über einem Entwässerungsmittel, beispielsweise Natriumsulfat, zu trocknen. Die auf diese Weise erhaltene feste Substanz ist gewöhnlich braungelbgefärbt und in Äthanol oder Aceton ziemlich löslich, nicht jedoch in merklichem Ausmaß in Wasser. Eine stärker gereinigte feste Substanz kann durch Waschen dieser trockenen Feststoffe mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, in dem E-129 selbst praktisch unlöslich ist, z. B. Petroläther, das einige der nicht aktiven Verunreinigungen entfernt, erhalten werden.It has been shown that raw solids are expediently made the crude solutions thus obtained by simply evaporating the solvent to Dryness; preferably in a vacuum. However, it is desirable the solvent over a dehydrating agent before performing this measure, for example sodium sulfate, to dry. The solid substance thus obtained is usually brownish yellow in color and quite soluble in ethanol or acetone, not but to a significant extent in water. A more purified solid substance can by washing these dry solids with a hydrocarbon solvent, in which E-129 itself is practically insoluble, e.g. B. petroleum ether, which some of the do not active impurities removed, are obtained.
Wenn das Antibiotikum in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, z. B. Essigsäureäthylester, vorliegt, kann entweder vor oder nach der Abtrennung der rohen Feststoffe eine weitere Reinigungsstufe eingeschaltet werden. Diese Stufe besteht im Waschen des Lösungsmittels mit n/10-Natriumbicarbonat und n/100-Salzsäure und Wasser entweder einzeln oder in dieser Reihenfolge. Die aus in dieser Weise gewaschenen Lösungen erhaltenen Feststoffe sind heller gefärbt und wirksamer als ohne derartige Waschungen erhaltene entsprechende Festsubstanzen.When the antibiotic is in a water-immiscible organic Solvents, e.g. B. ethyl acetate is present, can either before or after A further purification stage can be switched on to separate the raw solids. This step consists in washing the solvent with n / 10 sodium bicarbonate and n / 100 hydrochloric acid and water either individually or in this order. From Solids obtained in this way washed solutions are lighter in color and more effective than corresponding solids obtained without such washes.
In den folgenden, lediglich der Erläuterung der Erfindung dienenden Beispielen wird die Erzeugung und Isolierung von E-129 in wenigstens teilweise gereinigter Form beschrieben.In the following, only serve to explain the invention Examples are the production and isolation of E-129 in at least partially purified Shape described.
Beispiel 1 Züchtung von Streptomy ces E-129 zur Bildung von E-129 im Laboratoriumsmaßstab 50-ml-Anteile des oben beschriebenen Mediums III wurden in 250-ml-Erlenmeyerkolben 20 Minuten bei 120° C sterilisiert. Nach dem Abkühlen wurden die Kolben mit 2 ml eines 24stündigen vegetativen Wachstums von Streptomyces E-129 beimpft.Example 1 Cultivation of Streptomyces E-129 to produce E-129 50 ml portions of Medium III described above were used on a laboratory scale Sterilized in 250 ml Erlenmeyer flasks at 120 ° C for 20 minutes. After cooling down the flasks were filled with 2 ml of a 24 hour vegetative growth of Streptomyces E-129 inoculated.
Dieser Impfstoff war vorher in 50-ml-Anteilen des unten angegebenen
sterilen Mediums auf einer Schüttelvorrichtung mit Hin- und Herbewegung (170 Schwingungen/Minute,
Ausschlag 6,5 cm) bei 28° C gezüchtet worden.
Die das Fermentationsmedium enthaltenden Kolben wurden durch Schütteln
bei 28° C 48 Stunden bebrütet, wonach die Flüssigkeit einen Titer von 135 Einheiten/ml
aufwies. Beispiel 2 Züchtung von. Streptomyces E-129 zur Erzeugung von F_-129 in
kleinem Maßstab Sporen von Streptomyces E-129 wurden aus einem Hafermehl/Kalk/Dextrose-Schrägagar
in 50-ml-Anteile eines sterilen Impfstoffentwicklungsmediums der folgenden Zusammensetzung
übergeführt:
Impfstoffe aus mehreren dieser Schüttelkolben wurden aseptisch vereinigt, und 75 ml wurden aseptisch unter Rühren in 5-1-Gärgefäße übergeführt, deren jedes 3 1 des oben beschriebenen Mediums VIII enthielt;, dann wurde auf 1000/0 mit Leitungswasser aufgefüllt, der pH-Wert mit Natronlauge auf 6,4 bis 6,6 eingestellt und das Ganze 75 Minuten bei etwa 1 Atmosphäre sterilisiert.Vaccines of several of these shake flasks were combined aseptically and 75 ml was transferred aseptically with stirring in 5-1-fermentation vessels, each containing 3 1 of the medium described above, VIII ;, then was made up to 1000/0 with tap water, the pH adjusted to 6.4 to 6.6 with sodium hydroxide solution and sterilized for 75 minutes at about 1 atmosphere.
Nach dem Abkühlen und Beimpfen wurden die 5-1-Gärgefäße bei 28° C gehalten, und es wurde mit einer Geschwindigkeit von 550 Umdrehungen/Minute gerührt. Die Belüftung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 3 1 steriler Luft in der Minute. Während der Gärung, insbesondere in den ersten 8 bis 20 Stunden, w=ar es erforderlich, Entschäumer zuzusetzen, um die gewünschte Geschwrindigkeit des Luftstroms aufrechtzuerhalten. Der pH-Wert des Gärmediums war nach der Sterilisation 6,52 und stieg während der Gärung (48 Stunden) allmählich auf 7,75 an.After cooling and inoculation, the 5-1 fermentation vessels were kept at 28 ° C and it was stirred at a speed of 550 revolutions / minute. The ventilation took place at a rate of 3 liters of sterile air per minute. During fermentation, especially in the first 8 to 20 hours, it would be necessary to Add defoamer to maintain the desired airflow speed. The pH of the fermentation medium was 6.52 after sterilization and increased during the Fermentation (48 hours) gradually increased to 7.75.
Die Ausbeute an Antibiotikum E-129 war nach etwa 20 Stunden maximal (etwa 200 bis 300 Einheiten/ml) und fiel nach 48 Stunden auf etwa 20 bis 50 Einheitenlml. Beispiel 3 Halbtechnische Züchtung von Streptomyces E-129 zur-Erzeugung von E-129 Ein vegetativer Impfstoff von Streptomyces E-129 wurde wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben erzeugt. Dieser vegetative Impfstoff wurde aus Schüttelkolben aseptisch in 5-1-Gärgefäße übergeführt, die jeweils 31 des oben beschriebenen Mediums IX enthielten. Dann wurde 25 Stunden bei 28° C, einer Rührgeschwindigkeit von 550 Umdrehungen/Minute und einem Luftstrom von 31/Minute fermentiert.The yield of antibiotic E-129 was at its maximum after about 20 hours (about 200 to 300 units / ml) and dropped to about 20 to 50 units / ml after 48 hours. Example 3 Semi-industrial cultivation of Streptomyces E-129 to produce E-129 A vegetative vaccine of Streptomyces E-129 was prepared as in Examples 1 and 2 generated. This vegetative vaccine was aseptically prepared from shake flasks transferred into 5-1 fermentation vessels, each containing 31 of the above-described medium IX. This was followed by 25 hours at 28 ° C., a stirring speed of 550 revolutions / minute fermented and an air flow of 31 / minute.
1501 des folgenden Mediums
Diese Gefäße wurden dann mit 3 1 des in den oben beschriebenen 5-1-Gefäßen erzeugten Impfstoffs beimpft. Die Fermentationen in diesen Gefäßen wurden bei 28c C, einer Rührgeschwindigkeit von 350 Umdrehungen/Minute und einem Luftstrom von etwa 113 1/Minute während der ersten 8 Stunden und von 226 1/Minute danach geführt. Die Fermentation zeichnete sich durch die Bildung eines ausgeprägten gelben Pigments aus.These vessels were then mixed with 3 liters of the 5-1 vessels described above produced vaccine. The fermentations in these vessels were at 28c C, a stirring speed of 350 revolutions / minute and an air flow of about 113 1 / minute during the first 8 hours and from 226 1 / minute thereafter guided. The fermentation was characterized by the formation of a pronounced yellow Pigments off.
Der Spitzentiter wurde nach 16- bis 24-stündiger Gärung erhalten, was von dem Wachstum in dem jeweiligen Gefäß abhing; die Titer in den einzelnen vier Gefäßen betrug 252, 192, 270 bzw. 258 Einheiten/ml.The top titer was obtained after fermentation for 16 to 24 hours, what depended on the growth in the respective vessel; the titers in each four vials was 252, 192, 270 and 258 units / ml, respectively.
Beispiel 4 Lösungsmittelextraktion von E-129 aus der Maische 550 ml E-129-Gärmaische wurden mit Kieselgur als Filterhilfe filtriert, und das erhaltene Filtrat wurde nach Einstellung des p11-Werts auf 7,1 3mal mit je I/5 Volumen n-Butanol extrahiert. Der Butanolextrakt wurde im Vakuum azeotrop unter Zugabe von Wasser bis zur Entfernung des Butanols auf ein kleines Volumen eingeengt. Die erhaltene wäßrige Suspension enthielt 73 °/o der Aktivität der Ausgangsmaische, und die verbrauchte Maische war von E-129-Aktivität frei.Example 4 Solvent extraction of E-129 from the mash 550 ml E-129 fermentation mash was filtered with kieselguhr as a filter aid, and the resulting After setting the p11 value to 7.1, the filtrate was poured 3 times with 1/5 volume of n-butanol each time extracted. The butanol extract was azeotroped in vacuo with the addition of water concentrated to a small volume until the butanol is removed. The received The aqueous suspension contained 73% of the activity of the starting mash and that of the spent mash Mash was free of E-129 activity.
Beispiel 5 Lösungsmittelextraktion und Isolierung von E-129 aus der
Maische 10 1 einer filtrierten E-129-Maische wurden mit der Hälfte des Volumens
an Essigsäureäthylester extrahiert. Der Essigsäureäthylesterextrakt wurde im Vakuum
auf etwa 200 ml eingeengt und 5mal mit je 25 ml n/10-Natriumbicarbonat, 2mal mit
je 25 ml n/100-Salzsäure und 2mal mit je 25 ml Wasser gewaschen. Der Extrakt wurde
dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und die Lösung im Vakuum zur Trockne
eingedampft. Man erhielt 350 mg orangebraungefärbter fester Substanz, die 92 % der
Aktivität der ursprünglichen filtrierten Maische enthielt. An Hand der folgenden
in °/o angegebenen Ausbeuten wird das Extraktionsschema erläutert.
Eine Reihe der Fermentationen wurde mit 60 Teilen/ Million Eisen in
Form von Ferricitrat versetzt. jedes Fermentationsgefäß wurde mit 20/0 einer vegetativen
Kultur von Streptomyces E-129 beimpft, die auf dem oben beschriebenen Hafermehlmedium,
dem kein Maisquellwasser zugesetzt worden war und das nur 0,501, Glucose enthielt,
gezüchtet worden war. Dann wurde bei 27° C und einem Luftstrom von 3 1/Mirute fermentiert.
Bei der Gehaltsprüfung gegen Sarcina lutea wurden folgende Ergebnisse in Einheiten/ml
erhalten.
B. Beispiele für den Nachweis der Wirkung von Maisquellwasser Beispiel
12 Drei 5-1-Fermentationsgefäße wurden mit jeweils 3 1 des folgenden Mediums beschickt,
wobei der Glucoseanteil getrennt sterilisiert wurde:
,Jede Fermentation wurde bei 27 bis 28° C geführt, und folgende Ergebnisse
wurden erhalten:
Beispiel 13 Zur Ermittlung des besten Gehalts an Maisquellwasser wurden
vier Reihen von je drei 5-1-Fermentationen angesetzt, wobei das Hafermehlgrundmedium
mit 1,50/0 Glucose verwendet wurde. Zu einer Reihe wurden 0,45 % Maisquellwasserfeststoffe,
zu der zweiten 0,7 0/1, zu der dritten 0,90/0 und zur vierten 1,10/0 gegeben. Die
Fermentationsgefäße wurden, wie oben beschrieben, beimpft und fermentiert. Die Ergebnisse
sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben, wobei jede Zahl den Durchschnitt der
drei Fermentationsgefäße darstellt.
C. Beispiel für die Wirkung von Glucose Beispiel 14 Ferner wurde die
Wirkung von zugesetzter Glucose bestimmt. 5-1-Fermentationen mit dem Hafermehlgrundmedium
und Glucosegehalten von 0,5 und 1,50/0 und Fermentationen mit dem Hafermehlgrundmedium
und 0,70/1 Maisquellwasserfeststoffe mit Glucosegehalten von 0,5 und 1,5 0/1 wurden
angesetzt, beimpft und fermentiert, wie dies im Beispiel 12 beschrieben wurde. Dabei
wurden folgende Ergebnisse in Einheiten/ml erhalten.
Das Medium wurde gerührt und der Tank 28 Stunden bei 27` C gehalten. Ein Strom steriler Luft wurde während der ersten 8 Stunden mit 170 1/Minute und danach mit 283 l; Minute aufrechterhalten.The medium was stirred and the tank was held at 27 ° C for 28 hours. A flow of sterile air was maintained at 170 l / minute and. For the first 8 hours then with 283 l; Maintain minute.
91 bis 113 1 der Kultur wurden zum Beimpfen eines Tanks verwendet,
der 2250 1 des folgenden Mediums enthielt
Das Medium wurde gerührt und der Tank 20 Stunden bei 27° C gehalten. Ein Luftstrom wurde während der ersten 8 Stunden mit 1130 1/Minute, während der nächsten 4 Stunden mit 17001 ;Minute und danach mit 19801/ Minute aufrechterhalten.The medium was stirred and the tank was held at 27 ° C for 20 hours. An air stream was during the first 8 hours with 1130 1 / min, while the next 4 hours by 17001; minute, and thereafter with 19801 / min maintained.
910 bis 1130 1 .dieser Kultur wurden zur Beimpfung eines Tanks verwendet,
der 22 700 1 des folgenden Mediums enthielt
Das Medium wurde gerührt und der Tank 22 Stunden bei 27` C gehalten.
Ein Luftstrom wurde während der ersten 8 Stunden mit 5660 1/Minute und danach mit
12 740 ljMinute aufrechterhalten. Die Maische wurde mit. Kieselgur versetzt und
das Mycel durch Filtration auf einem vorbedeckten Vakuumfilter entfernt. Das Filtrat
wurde dann im Gegenstrom mit Essigsäureäthylester extrahiert, wobei das Verhältnis
von :Maische zu Lösungsmittel etwa 10: 1 betrug. Es wurden insgesamt 3314 1 Essigsäureäthylesterextrakt
erhalten, die im Vakuum bei etwa 25° C auf 354 1 eingedampft wurden. Das Konzentrat
wurde abfiltriert, mit Wasser gesättigt, mit 0,01 n-Salzsäure, dann mit Wasser gewaschen
und über Natriumsulfat getrocknet. Das gewaschene und getrocknete Konzentrat wurde
im Vakuum weiter eingeengt, bis ein Volumen von 32 1 erreicht war. Während des Verdampfens
schied sich E-129 ab, und beim Filtrieren erhielt man zwei Anteile:
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB91561X | 1956-01-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1037069B true DE1037069B (en) | 1958-08-21 |
Family
ID=9866466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG21290A Pending DE1037069B (en) | 1956-01-13 | 1957-01-14 | Manufacture of the antibiotic E-129 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1037069B (en) |
DK (1) | DK91561C (en) |
SE (1) | SE171554C1 (en) |
-
1957
- 1957-01-08 DK DK7957AA patent/DK91561C/en active
- 1957-01-11 SE SE25657A patent/SE171554C1/sv unknown
- 1957-01-14 DE DEG21290A patent/DE1037069B/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK91561C (en) | 1961-08-21 |
SE171554C1 (en) | 1960-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1957980C3 (en) | Process for the production of daunorubicin by culturing a Streptomyces | |
DE2167325C2 (en) | Antibiotic A-201B and process for its preparation | |
DE2402217B2 (en) | Process for the production of protein material | |
DE2336811C2 (en) | Antibiotic A-2315, process for its preparation and its use | |
DE1037069B (en) | Manufacture of the antibiotic E-129 | |
DE2026595A1 (en) | Process for the manufacture of antibiotics | |
DE2456139A1 (en) | NEW PROCESS FOR MANUFACTURING THE ANTIBIOTIC 20,798 R.P. | |
DE1924431C2 (en) | Antibiotic 17967RP and its microbiological production | |
AT315374B (en) | Process for obtaining the new antibiotic violamycin and its aglycone | |
DE1617910A1 (en) | Process for the production of the antibiotic steffisburgensimycin | |
DE1792819C2 (en) | Tenebrimycin antibiotic VI and a process for its preparation | |
DE888918C (en) | Process for obtaining an antibiotic active ingredient | |
AT266316B (en) | Process for the production of a new antibiotic | |
DE961655C (en) | Making an antibiotic | |
AT285817B (en) | Process for the preparation of a new antibiotic complex | |
DE939397C (en) | Process for manufacturing and obtaining a product with antiviral activity | |
DE941013C (en) | Process for the preparation of erythromycin B. | |
AT267057B (en) | Process for the production of a new antibiotic | |
DE1792818C2 (en) | Tenebrimycin antibiotic IV and a process for its preparation | |
DE1809187C3 (en) | Process for the microbiological production of daunorubicin | |
DE1793403C (en) | Process for the microbiological production of 2 'Amino 2' deoxy kanamycin | |
AT200260B (en) | Process for the preparation of the new L-6-diazo-5-oxonorleucine | |
CH621574A5 (en) | Process for the preparation of bicyclomycin | |
CH581189A5 (en) | Antibiotic violamycin - with antitumour, virucidal and antimycoplasma activity | |
DE1042841B (en) | Production and extraction of the antibiotic novobiocin by biological means |