DE1617768B2 - Pyrimidinnucleoside (polyoxine d, e, f, g und h) und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Pyrimidinnucleoside (polyoxine d, e, f, g und h) und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
HOCH
CH2OCONH2
OH OH
COOH
HOOC
OC-NCH 0 H2NCH
CH7 H
(II) CH2OCONH4
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 1, durch Züchten eines Mikroorganismenstammes
von Streptomyces cacaoi var. asoensis mit einer der ATCC-Nummern 19 093
oder 19 094 in einem Züchtungsmedium, das sich aus einer Kohlenstoffquelle, einer Stickstoffquelle
und anorganischen Stoffen zusammensetzt, bei einer Temperatur von 25 bis 35°C, dadurch gekennzeichnet,
daß man die angereicherten antibiotisch wirksamen Stoffe in üblicher Weise aus dem Züchtungsmedium isoliert und in die einzelnen
Verbindungen auftrennt.
HOCH
OH OH
CH2OCONH2 COOH
CH, · CH
COOH
(III) Die Erfindung betrifft neue Pyrimidinnucleoside, nachfolgend als Polyoxine D, E, F, G und H bezeichnet,
sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Diese neuen Polyoxine D, E, F, G und H zeigen
spezifische fungicide Wirksamkeiten gegen pflanzenpathogene Pilze.
Die neuen Polyoxine D, E, F, G und H besitzen die folgenden chemischen Strukturformeln:
CH2OH
Polyoxin D:
HOOC
OC-NCH | H | [ 0 | OH | \ |
I | OCONH2 | \ | ||
H2NCH | 4 | |||
CH2 | H | H | ||
HOCH | OH | |||
CH2 | ||||
(IV)
COOH
Polyoxin E;
COOH
HOOC
OC-NCH O
I H
H7NCH
NH
CH2 H
HOCH 0H 0H CH2OCONH2
Polyoxin F: COOH
HN
CH3 · CH
NC°
OC-NCH O
I H
H7NCH
Xi
H H
HCOH H
\A
HOCH 0H 0H CH2OCONH2
Polyoxin G:
HOOC
OC-NCH O
I H
H7NCH
H.
CH2 H
HOCH 0H 0H
HOCH 0H 0H
CH2OCONH2
Polyoxin H: COOH
HN
CH3 · CH
NCO
OC-NCH O
I H
H7NCH
NH
H.
HCOH H
HOCH
OH OH
CH2OCONH2 (Π)
Im folgenden werden die physikochemischen Eigenschaften der neuen Polyoxine D, E, F, G und H beschrieben
:
1. Zersetzungspunkte
Die Polyoxine D, E, F, G und H (nachfolgend auch kurz mit D, E, F, G und H bezeichnet) zeigen keine
klaren Zersetzungspunkte, sondern werden allmäh-Hch angefärbt und zersetzen sich bei oberhalb 190° C,
oberhalb 180°C, oberhalb 190°C, oberhalb 190°C und oberhalb 2000C, in der genannten Reihenfolge.
2. Werte der Elementaranalyse
20 L) | 39,44 | 4,45 | 13,62 | |
pCOOH | E | 40,52 | 4,88 | 14,02 |
F | 43,87 | 4,96 | 12,76 | |
G | 41,61 | 5,17 | 14,16 | |
/Tin | 25 H | 46,13 | 5,49 | 13,64 |
HlA
CH7OH
(IV)
Die Differenz zu 100 entspricht jeweils dem Gehalt an Sauerstoff.
3. Molekulargewichte
D, E, F, G und H sind amphotere Stoffe, ihre Molekulargewichte, berechnet anhand der durch elektrometrische
Titration ermittelten Neutralisationsäquivalente betragen:
40
45
(V)
D: | 530. | C17H23 | Uli0 -- | N5O14. | (C = | 1%, | Wasser). |
E: | 521. | Ci7H23 | UVo = | N5O13. | (C = | 1%, | Wasser). |
F: | 616. | C23H30 | UVo0 - | ,N6O15. | (C = | 1%, | Wasser). |
G: | 497. | C17H25 | UV0 = | N5O12. | (C = | 1%, | Wasser). |
H: | 645. | C23H32 | UV0 = | N6O13. | (C = | 1,3°/ | Ό, Wasser) |
Spezifische | |||||||
D: | |||||||
E: | |||||||
F: | |||||||
G: | |||||||
Summenformeln: | H: | ||||||
D: | |||||||
E: | |||||||
F: | |||||||
G: | |||||||
H: | |||||||
Drehungen: | |||||||
= +30° | |||||||
= +19° | |||||||
= -18° | |||||||
= +37° | |||||||
= -38° |
55
60
6. UV-Absorptionsspektren
Die UV-Absorptionsspektren von D, E, F, G und H in 0,05 n-HCl. (durchgezogene Kurve) und
0,05 n-Na0H (unterbrochene Kurve) sind der Reihe nach in den Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 wiedergegeben.
Die maximalen Absorptionswerte sind folgende
D: ;Ca*"'HC1 = 218 πΐμ (Ej* 217),
276 ηΐμ (EIS, 217),
ι 0,05 n-NaOH tj 1 _. /Cl% 1 1Π\
XmM = 271 mμ (blcm lj/).
E: A°„;o a 5xn"HC' = 218 ηΐμ (EJ* 200),
276 ηΐμ (El* 20°)'
F:
A0.05n-NaOH
0,05
H: ASi£-HCI =
o,o5n-NaOH
max
215πΐμ(Εί?Μ257),
276 mμ (EJ ?„ 181),
^O 1 'Πμ (,ί-Ίοπ I Iv),
264 Γπμ (Ei" 134)
265 πΐμ (EJS. 127),
E: 3200—3500, 1690, 1617, 147Q, 1410, 1385,
1345, 1275, 1120, 1065, 880, 823, 769 cm-'.
1345, 1275, 1120, 1065, 880, 823, 769 cm-'.
F: 3200—3500,1710,1635,1465,1380,1275,
1125,1665,810 cm-'.
1125,1665,810 cm-'.
G. 3200—3500,1685,1605,1476,1415,1346,
1282,1125,1065,790,770Cm"1.
1282,1125,1065,790,770Cm"1.
H: 3400, 1693, 1640, 1470, 1380, 1320, 1280,
8. Löslichkeiten
'5 jedoch schwer löslich in Methanol, Äthanol, Aceton,
Chloroform, Benzol und Äther.
9. pK-Werte
D, E und F besitzen je 4 titrierbare Gruppen, G und H 3 titnerbare Gruppen. Die pK-Werte sind folgende:
Als Ergebnis von Abbau-Untersuchungen der genannten Polyoxine wurde klargestellt, daß die Absorption
von G von der in dem Molekül enthaltenen chromophoren 5-Hydroxymethyluracil-Gruppe herrührt.
Die UV-Absorption von D, E und F ist auf den chromophoren Uracil^-carbonsäure-Rest und die
UV-Absorption von H auf den chromophoren Thymin-Rest zurückzuführen.
7. IR-Absorptionsspektren
Die IR-Absorptionsspektren von D, E, F, G und H, gemessen als Kaliumbromidtabletten, sind in dieser
Reihenfolge in den Fi g. 6, 7, 8, 9 und 10 dargestellt.
Die Stellen der hauptsächlichen Absorption, angegeben in Frequenzen, sind folgende:
D: 3200-3500, 1716, 1620, 1565, 1463, 1410, 1350, 1257, 1130, 1070,970, 885, 606,
770 cm"'.
D: | 2,6 | 3,7 | 7,3 | 9,4. |
E: | 2,8 | 3,9 | 7,4 | 9,3. |
F: | 2,7 | 3,9 | 7,2 | 9,3. |
G: | 3,2 | 7,3 | 9,3. | |
H: | 3,2 | 7,2 | 9,4. | |
10. | Stabilitäten |
D, E, F, G und H sind alle instabil gegenüber Alkali, jedoch merklich stabil bei saurem oder neutralem
pH. Bei pH 2 bis 7 werden sie kaum zersetzt, selbst wenn sie 15 Minuten lang auf 1000C erhitzt
werden. Sie sind ebenfalls stabil gegenüber UV-Bestrahlung, wenn ihre wäßrigen Lösungen 24 Stunden
lang mit einer chemischen 20-W-Lampe aus einer Entfernung von 30 cm bestrahlt werden.
Π· Antimikrobiell Wirkungsspektrum
Die minimalen Hemmkonzentratioren der Polyoxine D>
E> F> G und H gegen verschiedene
pflanzenpathogene Pilze werden in der folgenden Tabelle I aufgezeigt:
Testorganismus
Minimale Hemmkonzentration (\kg/m\)
DEF
Piricularia oryzae | 3,12 | 12,5 | 2,5 | 6,25 | 3,1 |
Cochliobolus miyabeanus | 6,25 | 12,5 | 6,25 | 3,12 | 25-50 |
Pellicularia sasakii | <1,56 | 3,12 | 100 | 3,12 | 50 |
Alternaria kikuchiana | 50 | 50 | >100 | 6,25 | 25-50 |
Glomerella cingulata | >100 > | 100 | >100 | >100 | 100 |
Guignardia laricina | 100 | 50 | >100 | 6,25 | 3,1-6,2 |
Cladosporium fulvum | 100 | 25 | 25 | 3,12 | 12,5-25 |
Fusarium oxysporum | >100 > | 100 | >100 | >100 | >100 |
Phytophtora parasitica | nicht untersucht | 100 | |||
Gibberella fujikuroi | nicht untersucht | >100 | |||
Helminthosporium sigmoideum | nicht untersucht | 25-50 | |||
Leptosphaeria salvinii | nicht untersucht | 25 | |||
Scherotinia sclerotiorum | nicht untersucht | 6,2 |
(Die Konzentrationen wurden nach 48 Stunden unter Verwendung eines Kartoffel-Saccharose-Agarmediums
ermittelt.)
Wie in der Tabelle gezeigt wird, besitzen D, E, F, G und H eine hohe Wirksamkeit gegen bestimmte
Pflanzenpilze, jedoch wenig Aktivität gegenüber anderen Pilzen.
In Gefäßversuchen und in Feldversuchen gegen verschiedene pathogene Pilze zeigten die erfindungsgemäßen
Polyoxine erhebliche präventive und curalive Wirksamkeiten.
Die folgenden Vergleichsversuche lassen die überlegene Wirkung der erfindungsgemäßen Polyoxine
•jrkennen.
A. Topfversuche
In Topfversuchen wurde die Verhinderung des Befalls von Reispflanzen mit Pellicularia sasakii (Blattscheidebrand)
durch die Polyoxine D, E, F, G und/ oder H geprüft. Auch in bezug auf die Verhinderung
der Ausbreitung von kranken Stellen wurde eine Wirksamkeit beobachtet.
Eine fixierte Menge einer Lösung der zu prüfenden Substanz wurde über Reispflanzen (Jokkoku-Art,
Halmhöhe: 45 cm) in Töpfen nach dem üblichen Sprüh verfahren versprüht, 1 Tag nach dem Besprühen
wurde ein Testpilz inokuliert. Die Inokulation erfolgte, indem die Pilzkolonie (Markierung im Durchmesser
von 8 mm) auf die Blattscheide von Reispflanzen gesetzt wurde. Nach der Behandlung wurde
die Blattscheide mit einem aus Vinylchloridharz hergestellten Film überzogen und die Töpfe innerhalb
des Gewächshauses gehalten. Nach 7 Tagen wurde die Länge der befallenen Stellen des Testpilzes in
3 Töpfen ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Bei keiner Substanz wurde eine
Phytotoxizität gegenüber der besprühten Reispflanze festgestellt.
B. Feldversuche
Blattscheidebrand auf Reispflanzen: Reispflanzen wurden mit Polyoxinstaub, der die Polyoxine D und
D, E und F enthielt, und mit einem Handelsprodukt gegen Blattscheidebrand behandelt. Die Applikationen
waren wie folgt:
1. 2. August,
2. 15. August,
3. 30. August.
Die Ernte war am 22. Oktober. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.
Tabelle III | Befallener | Grad der | Ausbeute | |
Behandlung | Stamm | Schädi | (g) | |
gung | Korn | |||
gewichte | ||||
20 | (%) | je 3,3 m2 | ||
12,3 | 5,3 | 2,781 | ||
Polyoxinstaub | ||||
(mit 0,2% Polyoxin D) | 16,5 | 8,4 | 2,613 | |
25 | Polyoxinstaub | |||
(mit 0,2% Polyoxin- | ||||
komplex D, E, F) | 18,7 | 9,3 | 2,487 | |
Organoarsonat | ||||
(mit 0,4% Wirk | ||||
3° | bestandteil) | 56,3 | 40,7 | 2,463 |
Unbehandelt | ||||
Schwarzfleckkrankheit an Birnen: Birnbäume wurden mit benetzbarem Polyoxin-Pulver und mit einem
Handelsprodukt gegen die Schwarzfleckkrankheit behandelt. Applikation: 8mal alle 10 Tage vom 25. Mai
bis 10. August. Tag der Beobachtung: 30. August. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
Tabelle II | Kf)T17Cn- | Tänffe der | Schutzwert | 40 | Tabelle IV | Konzen- % der | Zahl der | Bestandteil enthält. | heitsflecken |
tration der | befallenen | tration der befallenen Krank- | Säugetieren: Bei | je Blatt | |||||
wirksamen | Stelle | wirksamen Blätter | zeigt selbst bei intravenöser Injektion von | ||||||
Substanz | (Summe | Behandlung | Substanz in | ||||||
in der | aus | der Sprüh | |||||||
Sprüh | 3 Töpfen) | lösung | |||||||
lösung | 45 | (ppm) | |||||||
(ppm) | (cm) | 0,38 | |||||||
100 12,3 | |||||||||
10 | 36 | 90 | 0,59 | ||||||
5 | 65 | 82 | 50 | 100 17,5 | |||||
Polyoxin D | Polyoxin (D) | 0,58 | |||||||
50 | 54 | 85 | benetzbares Pulver | 50 + 50 14,3 | |||||
30 | 72 | 80 | Polyoxin (G) | 0,57 | |||||
Polyoxin E | 100 | 162 | 55 | benetzbares Pulver | 50 + 50 16,3 | 0,75 | |||
60 | 209 | 42 | 55 | Polyoxin (D + E) | 800 15,7 | 2,83 | |||
Polyoxin F | 300 | 126 | 65 | benetzbares Pulver | — 63,7 | \ - cyclohexen- | |||
100 | 235 | 35 | Polyoxin (D + H) benetzbares Pulver |
*) Fungicid, das 80% N - Tetrachloräthylthio - <■ | |||||
Polyoxin G | 500 | 90 | 75,1 | 60 | Handelsprodukt*) | 1,2-dicarboximid als aktiven | der Maus | ||
250 | 110 | 69 | Unbehandelt | Toxizität gegenüber | 500 mg/kg | ||||
Polyoxin H | 10 | 258 | 28 | ||||||
Polyoxin B | |||||||||
Organoarsonat*) | 362 | 0 | 65 | ||||||
(benetzbares Pulver) | |||||||||
Unbehandelt | |||||||||
'*) Fungicid, das 6,5% Ammoniumeisenmethanarsonat als aktiven Bestandteil enthält.
keine der erfindungsgemäßen Verbindungen eine toxische Wirkung.
609 551/355
In der deutschen Patentanmeldung P 1492 111.0 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von als
Polyoxin A und Polyoxin B bezeichneten Pyrimidinnucleosiden unter Züchtung der Stämme von Streptomyces
cacaoi var. asoensis ATCC-Nr. 19 093 oder 19 094 vorgeschlagen worden.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen durch Züchten eines Mikroorganismenstammes
von Streptomyces cacaoi var. asoensis ATCC-Nr. 19 093 oder 19 094 in einem Züchtungsmedium, das sich aus einer Kohlenstoffquelle,
einer Stickstoffquelle und anorganischen Stoffen zusammensetzt, bei einer Temperatur von 25 bis
35°C ist dadurch gekennzeichnet, daß man die angereicherten antibiotisch wirksamen Stoffe in üblicher
Weise aus dem Züchtungsmedium isoliert und in die einzelnen Verbindungen auftrennt.
Die erfindungsgemäß verwendeten polyoxinproduzierenden Mikroorganismenstämme gehören zu einer
neuen Art der Gattung Streptomyces und wurden aus dem Boden von Bochu, Aso-gun, Kumamoto Prefecture,
Japan, isoliert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Züchtung entsprechend den Züchtungsverfahren für
Actinomyceten durchgeführt werden. Jedoch wird der genannte Stamm im allgemeinen unter aeroben Bedingungen
und Rühren bei 25—350C gezüchtet, unter
Verwendung eines im wesentlichen neutralen, flüssigen Nährmediums, welches als Kohlenstoffquelle
Stärke, Dextrin, Glukose, Glycerin, Maltose oder Fruktose; als Stickstoffquelle Fleischextrakt, Pepton,
Maisquellflüssigkeit, Sojabohnenmehl, Erdnußmehl, Baumwollsamenmehl, Hefe oder Weizenkeime und
anorganische Stoffe, wie Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Calciumcarbonat oder Kaliumphosphat enthält.
Normalerweise erreicht die Konzentration des produzierten Antibiotikums ein Maximum nach 40
bis 100 Stunden. Die genannte Zeit variiert in Abhängigkeit von den Bedingungen des Rührens und der
Belüftung, auch wenn die Temperaturbedingungen und das verwendete Nährmedium gleichbleiben, und
kann daher in jedem Falle durch biologische Versuchsmessung der antibiotischen Wirksamkeit bestimmt
werden.
Zur Gewinnung des gewünschten Antibiotikums aus der Kulturflüssigkeit kann ein übliches geeignetes
physikochemisches Verfahren angewendet werden. Beispielsweise wird die Kulturflüssigkeit bei einem
sauren oder neutralen pH mit Hilfe eines Filtrier-Hilfsmittels, wie z. B. Diatomeenerde, oder eines
ähnlichen Mittels filtriert und dadurch das Mycel entfernt, dann wird das Filtrat bei saurem oder neutralem
pH mit Aktivkohle behandelt und schließlich das Gemisch der Polyoxine aus der Aktivkohle mittels
eines geeigneten Lösungsmittels, wie z. B. Methanol oder wäßrigem Aceton, eluiert. Ferner können
die Polyoxine, da sie amphotere Eigenschaften besitzen, an ein Kationen- oder Anionen-Austauscherharz
gebunden und mittels einer geeigneten Säure oder Lauge oder einer geeigneten Salzlösung eluiert
werden. Das angesäuerte Filtrat der Kulturflüssigkeit wird zur Adsorption der Polyoxine über eine Austauschersäule
geschickt, die ein stark saures Kationenaustauscherharz des Sulfonsäuretyps mit 8% Vernetzung
enthält, von dem diese mittels einer 5%igen Natriumchloridlösung oder einer Phosphorsäurelösung
eluiert werden können.
Das erhaltene ungereinigte Polyoxingemisch kann säulenchromatographisch gereinigt werden unter Ver
wendung eines Ionenaustauschers, wie z. B. eine Ionenaustauschers aus sulfoäthyliertem vernetzten
Dextran, Sulfoäthylcellulose oder Sulfomethylcellu lose oder mittels Zonenelektrophorese. Bei Verwen
dung eines basischen Harzes wird der Polyoxinkom plex in die am Harz adsorbierten Polyoxine D, I
und F und die nichtadsorbierten Polyoxine A, B, C und H getrennt. Die adsorbierten Polyoxine D, I
ίο und F werden mit einer anorganischen Salzlösung
Säure oder Lauge eluiert.
Bei Anwendung des Elektrophorese-Verfahrer unter Verwendung einer Pufferlösung mit einer
pH-Wert über 3,0 wird das Polyoxingemisch au, geteilt in D, E und F, welche eine größere Wände
rungsdistanz zur Anode aufweisen, und A, B, G un H, deren Wanderungsdistanz kleiner ist.
Die so aufgetrennten Polyoxingemische A-B-G-l· und D-E-F können auf chromatographischem Weg
unter Verwendung von Cellulosepulver oder SiI kagel in ihre Einzelkomponenten aufgetrennt werdet
z. B. unter Verwendung eines Gemisches aus Butane Essigsäure und Wasser als Elutionsmittel. Wiede
holtes Umkristallisieren aus wäßrigen Lösungsmi teln ist ebenso wirksam zur Auftrennung in die eir
zelnen Bestandteile.
Bei der Umkristallisation aus einem wäßrigen Alki
hol werden die getrennten und gereinigten Polyoxir als kristalline Pulver erhalten.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindung gemäße Verfahren zur Herstellung der neuartige
antibiotischen Polyoxine D, E, F, G und H.
Lösliche Stärke 12,0 kg
Weizenkeimlinge 8,0 kg
Trockenhefe 4,0 kg
Sojabohnenmehl 2,0 kg
Glukose 2,0 kg
Calciumcarbonat 0,4 kg
Wasser 400 Liter
Ein Nährmedium dieser Zusammensetzung wur
20 Minuten lang bei 120°C sterilisiert. In dies Medium wurde der Stamm Streptomyces asoen>
ATCC 19 093 eingeimpft, nachdem er 48 Stund; vorgezüchtet worden war, und unter aeroben Bedi
gungen und unter Rühren bei 27° C gezüchtet. D Züchtung wurde weitergeführt, während die Wir
samkeit mittels Pellicularia sasakii als Testorgan i mus untersucht wurde, bis die maximale Wirksam^
erreicht worden war. Die Wirksamkeit erreichte i Maximum nach etwa 96 Stunden, wobei die Submei
kultur bei 220 U/min und unter Einleitung vi 400 Liter sterilisierter Luft pro Minute ausgefüh
worden war. Die minimale Hemmkonzentration b trug 1800 μg/ml, berechnet unter Zugrundelegui
der Wirksamkeit von Polyoxin D in Anwendu1
auf Pellicularia sasakii als Testorganismus.
Lösliche Stärke 10,0 kg
Weizenkeime 4,0 kg
Hefe 6,0 kg
Sojabohnenmehl 4,0 kg
Calciumcarbonat 0,8 kg
Wasser 400 Liter
11 12
Ein Medium dieser Zusammensetzung wurde bei von 10%iger Salzsäure auf pH 5 eingestellt, anden
gleichen Bedingungen der Sterilisation und Züch-, schließend auf 700C erhitzt, mit 8 kg Diatomeenerde
tung wie im Beispiel 1 angewendet, wiederum Pelli- versetzt und dann unter Verwendung einer Filter-
cularia sasakii als Testorganismus verwendet. 72 bis presse filtriert.
96 Stunden nach Einimpfen von Streptomyces 5 Das Filtrat wurde über eine Säule geschickt, die
asoensis ATCC 19 093 wurde eine Wirksamkeit von mit 40 Litern eines schwach basischen Anionenaus-
1800 μg/ml, berechnet auf der Basis von Polyoxin D tauscherharzes (hergestellt durch Polykondensation
erhalten. von Phenol, Formaldehyd und Polydiamin) von
. ίο 50—100 mesh gefüllt war, um die antibiotisch wirk-
H e ι s ρ ι e o samen stoffe an das Harz zu adsorbieren. Die Säule
Glukose 6,0 kg wurde mit Wasser gewaschen und mit 0,3 n-Ammo-
Glycerin 4,0 kg niumhydroxid eluiert. Die erhaltenen aktiven Eluate
Sojabohnenmehl 6,0 kg wurden bei Temperaturen unter 500C auf etwa 1I4
Ammoniumsulfat 2,0 kg ihres ursprünglichen Volumens eingeengt und dann
Hefe 2,0 kg 15 sprühgetrocknet, wobei etwa 900 g eines braunen
Natriumchlorid 2,0 kg ungereinigten Pulvers erhalten wurden. 150 g dieses
Calciumcarbonat 1,6 kg Pulvers wurden in 0,1-m Salzsäure-Phosphat-Puffer-Wasser
400 Liter lösung von pH = 2,0 gelöst, zur Absorption über
eine mit 20 Litern eines stark sauren Kationenaus-
Ein Medium dieser Zusammensetzung wurde wie 20 tauscherharzes des Sulfonsäuretyps mit 8% Ver-
im Beispiel 1 sterilisiert und zur Züchtung verwendet. netzung (100—200 mesh) gefüllte Säule geschickt,
72 bis 96 Stunden nach Einimpfen von Streptomyces die zuvor mit der gleichen Pufferlösung gepuffert
asoensis ATCC 19 093 wurde unter Verwendung worden war, und dann entwickelt und eluiert mit
von Pellicularia sasakii als Testorganismus eine Wirk- einer0,l-m Phosphorsäure-Pufferlösung von pH = 5,3.
samkeit von 800 μg/ml, berechnet auf der Basis von 25 Nach einem Entsalzungsprozeß mit Aktivkohle wur-
Polyoxin D, erhalten. den 30 g eines hellgelben Pulvers erhalten. Dieses
Pulver wurde chromatographisch an einem Ionen-
Beispiel 4 austauscher aus sulfoäthyliertem vernetzten! Dex-
r] , , „, trän weiter gereinigt. Das Pulver wurde in einer
P, . JZ t 3° °^'m Salzsäure-Phosphat-Pufferlösung gelöst, über
Q · Ck"i? ""Vi
«η lS eine mit 50 g des Ionenaustauschers gefüllte Säule
aojaDonnenmeni o,u Kg geschickt, die mit der gleichen Pufferlösung gepuffert
Ammoniumsuiiat /,UKg worden war, und schließlich mit derselben Puffer-
1 rocKenneie 2,u Kg lösung entwickelt, wobei 15 g eines weißen gerei-
Natriumcnioria ζ,υ Kg j Pulvers des Polyoxinkomplexes erhalten wur-
Calciumcarbonat 1,6 kg d
Wasser; · ·
4^ Llter Der erhaltene Polyoxinkomplex wurde in Wasser
Ein Medium dieser Zusammensetzung wurde auf gelöst und über eine mit 500 Litern eines schwach
pH = 7,6 eingestellt und dieselben Bedingungen der basischen Formaldehyd-Phenol-Polydiamin-PolySterilisation
und Züchtung wie im Beispiel 1 ange- 40 kondensationsanionenaustauschers (Cl-Form, 100—
wendet, mit der Abwandlung, daß Streptomyces 200 mesh) gefüllte Säule geschickt. Die Ablauflösung
asoensis ATCC 19 094 verwendet wurde. Die Züch- und die Waschflüssigkeiten wurden vereinigt und bei
tung wurde weitergeführt unter Verwendung von vermindertem Druck eingeengt, wobei 6 g eines wei-Alternaria
kikuchiana und Cochlibolus miyabeanus ßen Pulvers erhalten wurden. Dieses Pulver enthielt
als Testorganismen, bis die maximale Wirksamkeit 45 die Polyoxine A, B, G und H. Die Harzsäule wurde
erreicht worden war. mit einer 6%igen Natriumchloridlösung entwickelt
Die Wirksamkeit erreichte ihr Maximum nach und eluiert. Die aktiven Eluate wurden zur Adsorp-72—96
Stunden der Fermentation nach dem Ein- tion der Polyoxine mit Aktivkohle behandelt. Nachimpfen
von Streptomyces asoensis ATCC 19 094 in dem die Aktivkohle mit Wasser gewaschen worden
das Medium. 50 war, wurden die Antibiotika mit Methanol-Pyridin-
70 ml des Mediums wurden in einen 300-ml-Erlen- Wasser (5:1:4, bezogen auf das Volumen) eluiert,
meyerkolben abgefüllt, der Stamm wurde 48 Stun- das Eluat zum Trocknen eingedampft, wobei 4 g
den lang einer Schüttelkultur unterworfen und dann eines weißen Pulvers erhalten wurden. Dieses Pulver
in 400 Liter Nährmedium eingebracht, wo er eine enthielt die Polyoxine D, E und F. Da sie fest gebun-
Submersfermentation bei 220 U/min unter Einlei- 55 dene Metallionen (vorwiegend Calcium) enthalten,
tung von 400 Liter/min sterilisierter Luft unterworfen wurden die folgenden Arbeitsweisen zur Entfernung
wurde. Die Produktion des Antibiotikums erreichte dieser Ionen ausgeführt: Das Pulver wurde in 0,2 n-
das Maximum nach 72 Stunden. Salzsäure gelöst, die Lösung dann über eine mit
Die Wirksamkeit betrug 2000 μg/ml, berechnet 400 ml eines stark sauren Kationenaustauscherharzes
auf der Basis von Polyoxin D, bei Verwendung von 60 des Sulfonsäuretyps mit 8% Vernetzung gefüllte
Pellicularia sasakii als Testorganismus. Säule geschickt, durch die die aktiven Stoffe hindurchpassierten,
während die Metalle durch das Harz
Isolierung der Polyoxine aus der Kulturflüssigkeit gebunden wurden. Die Ablauflösung und die Wasch-
. · ι τ lösungen wurden zur Adsorption der Polyoxine mit
ö e 1 s ρ 1 e 1 1 65 Aktivkohle behandelt. Nachdem die Aktivkohle mit
400 Liter Kulturflüssigkeit, die unter Anwendung Wasser gewaschen worden war, wurden die PoIy-
der im Beispiel 1 beschriebenen Züchtungsbedin- oxine mit Methanol-Essigsäure-Wasser (5:1:4, be-
gungen erhalten worden war, wurden durch Zugabe zogen auf das Volumen) eluiert und das Eluat zum
Trocknen eingedampft, wobei 3,4 g eines weißen Pulvers erhalten wurden. Dieses Pulver ist aschefrei.
Um die Polyoxine G und H aus der Fraktion, die die Polyoxine A, B, G und H enthält, rein zu isolieren,
wurden eine Cellulose-Säulenchromatographie durchgeführt. 5 g dieser Mischung wurden über eine Cellulosesäule
von 55 mm Durchmesser und 1000 mm Länge geschickt, wobei als Lösungsmittel eine Lösung
verwendet wurde, die Butanol, Essigsäure und Wasser in einem Volumenverhältnis von 4:1:2 enthielt,
wodurch H, A, G und B in dieser Reihenfolge nacheinander eluiert wurden mit Ausbeuten von 0,1 bzw.
1,3, 0,15 und 1,1 g.
Die Isolierung der Polyoxine D, E und F wird in genau derselben Weise mittels Cellulose-Säulenchromatographie
durchgeführt. In diesem Falle wurden, als 4 g des Gemisches unter Verwendung eines Lösungsmittelsystems
von Butanol-Essigsäure-Wasser (Volumenverhältnis 4:1:2) chromatographiert wurden,
die Polyoxine F, E und D in dieser Reihenfolge mit Ausbeuten von 0,98 g D, 0,12 g E und 1,04 g F
eluiert.
Bei der Umkristallisation aus wäßrigem Alkohol wurden die Polyoxine E, F und G einzeln als farblose
Pulver erhalten. Ferner wurden die Polyoxine D und H einzeln als farblose kristalline Pulver erhalten.
430 Liter einer Kulturflüssigkeit, die durch Züchten gemäß Beispiel 4 erhalten worden war, wurden
durch Zugabe von 10%iger Salzsäure auf pH = 2,0 eingestellt, auf 700C erhitzt, und mit Hilfe von 9 kg
Diatomeenerde durch eine Filterpresse filtriert.
Das Filtrat wurde mit 8 kg Aktivkohle und 8 kg Diatomeenerde versetzt, gerührt und dann filtriert;
die Aktivkohle wurde mit 350 Liter Wasser gewaschen. Die Aktivkohle wurde zweimal mit 100 Liter 60%igem
Aceton extrahiert, anschließend das Eluat unter vermindertem Druck eingeengt, wobei 4 Liter konzentrierter
Lösung erhalten wurden. Hierzu wurden 50 Liter Aceton hinzugefügt, anschließend der ausgefällte
Niederschlag unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 644 g eines braunen ungereinigten
Pulvers erhalten wurden.
370 g dieses ungereinigten Pulvers wurden in Wasser gelöst, auf pH 2,0 eingestellt, und dann über eine
mit 4,5 Litern eines stark sauren Kationenaustauscherharzes (H-Form, 50—100 mesh) gefüllte Säule
geschickt, wobei die Fungicide adsorbiert wurden. Nachdem die Harzsäule mit Wasser gewaschen worden
war, wurden die Fungicide mit 5%iger Natriumchloridlösung eluiert. Das erhaltene aktive Eluat
wurde einem Entsalzungsprozeß mit Aktivkohle unter Adsorption und Desorption unterworfen, wobei 60 g
eines leicht braunen Pulvers erhalten wurden.
Dieses Pulver wurde chromatographisch mit einem stark sauren Kationenaustauscherharz vom Sulfonsäuretyp
mit 8% Vernetzung weiter gereinigt. Das Pulver wurde in 0,1-m Phosphat-Pufferlösung gelöst,
an einer mit 2 Litern des Kationenaustauschers (100—200 mesh) gefüllten Harzsäule adsorbiert, die
mit Salzsäure-Phosphat-Pufferlösung von pH = 2,0 gepuffert worden war, und anschließend mit einer
0,1-m Phosphat-Pufferlösung bei pH = 4,3 zur EIuierung der Fungicide entwickelt. Das erhaltene aktive
Eluat wurde einem Entsalzungsprozeß unterworfen,
ίο wobei 29 g eines gelblichen Pulvers erhalten wurden.
Dieses Pulver wurde chromatographisch mit sulfo-
äthyliertem, vernetztem Dextran weiter gereinigt,
d. h., das Pulver wurde über eine mit 50 g eines Ionenaustauschers aus sulfoäthyliertem vernetztem
Dextran gefüllte Säule geschickt, welche mit einer 0,01-m Phosphatpufferlösung von pH = 2,0 gepuffert
worden war, und wurde entwickelt, indem die Konzentration der Pufferlösung kontinuierlich auf
0,1-m erhöht wurde, wobei schließlich 14 g eines weißen gereinigten Pulvers des Polyoxinkomplexes
erhalten wurden.
Der so erhaltene Polyoxinkomplex wurde in Wasser gelöst und über eine mit 500 Litern eines schwach
basischen Anionenaustauscherharzes aus Formaldehyd - Phenol - Polydiamin - Polykondensationsmaterial
(Cl-Form, 100—200 mesh) gefüllte Säule geschickt.
Die Ablauflösung und die Waschflüssigkeit wurden vereinigt und unter vermindertem Druck eingeengt,
wobei 10 g eines weißen Pulvers erhalten wurden.
Die Polyoxine D, E und F waren an dem Harz adsorbiert. Das Pulver enthielt die Polyoxine A, B, G und
H. Um G und H in reiner Form aus dem Pulver abzutrennen, wurde eine Cellulose-Säulenchromatographie
durchgeführt. Das Pulver wurde einer chromatographischen Auftrennung mittels einer Cellulosesäule
von 35 mm Durchmesser und 1000 mm Länge unterworfen, wobei ein Lösungsmittelsystem Butanol-Essigsäure-Wasser
im Volumenverhältnis 4:1:2 verwendet wurde. Dabei wurden die Polyoxine H, A, G und B in dieser Reihenfolge nacheinander abgetrennt
und eluiert, es wurden 0,25 g G und 0,? g H aus 5 g des Polyoxinkomplexes erhalten.
Die Polyoxine G und H wurden gereinigt mittels Zonen-Elektrophorese. Die Polyoxine G und H wurden
einzeln 16 Stunden lang einer Elektrophorese bei 150 V unterworfen, unter Verwendung eines
Copolymerisats aus Vinylchlorid und Vinylacetat mit einem Polymerisationsgrad von 450 als Träger
in Gegenwart eines 0,1-m Phosphatpuffers. Die erhaltenen antibiotisch aktiven Stoffe wurden mit Wasser
extrahiert und einem Entsalzungsprozeß mit Aktivkohle unterworfen, wobei G und H als gereinigte
Pulver erhalten wurden. Die Ausbeuten betrugen je etwa 50%.
Die so gereinigten Polyoxine G und H wurden einzeln aus wäßrigem Alkohol umkristallisiert, wobei
Polyoxin G als weißes Pulver und Polyoxin H als weißes kristallines Pulver erhalten wurden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Pyrimidinnucleoside der Formeln
CH, · CH
COOH
HOOC
OC-NCH 0
OC-NCH 0
(I) OC-NCH O
H
H
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |