DE1617814C - Process for the microbiological production of ergocryptine - Google Patents
Process for the microbiological production of ergocryptineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mikrobiologischen Herstellung von Ergocryptin. Ergocryptin gehört zu einer Gruppe von Ergot-Alkaloiden; durch Hydrolyse wird Lysergsäure, Dimethylbrenzt raubensäure, D-Prolin und L-Leucin erhalten, die Moleküle dieser Substanzen sind durch Amidbindun- ;$en verbunden. Ergocryptin wird zweckmäßig als Hypertensives Mittel und bei der Behandlung von ;)eripheren vasculären Störungen verwendet.The invention relates to a method for the microbiological production of ergocryptine. Ergocryptine belongs to a group of ergot alkaloids; by hydrolysis it becomes lysergic acid, dimethylbrenzt acid, D-proline and L-leucine, the molecules of these substances are bound by amide bonds ; $ en connected. Ergocryptin is useful as a Hypertensive agent and used in the treatment of;) peripheral vascular disorders.
In der Literatur sind verschiedene mikrobiologische /erfahren zur Herstellung von Alkaloiden der Ergot-.-jruppe bekannt (niederländische Patentschriften ·') 415 127 und 6 405 662; USA.-Patentschriften i 117 917 und 3 110 651; japanische Patentschrift IQ 250/64), nach welchen Verfahren es jedoch nur möglich ist, Mischungen derartiger Alkaloide zu erhalten.In the literature, various microbiological / experienced for the production of alkaloids of the Ergot -.- jruppe known (Dutch patents · ') 415 127 and 6 405 662; U.S. Patents i 117 917 and 3 110 651; Japanese patent specification IQ 250/64), according to which process it is only it is possible to obtain mixtures of such alkaloids.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß •nan bei einem Verfahren zur mikrobiologischen Herstellung von Ergocryptin durch submerses aerobes Züchten von Claviceps purpurea in assimilerbare Kohlenstoff- und Stickstoffquellen und Mineralsalze entialtenden flüssigen Nährmedien bei hierfür üblichen Temperatur- und pH-Werten nur das Ergocryptin-Alkaloid in guten Ausbeuten erhält und daß danach außer den beträchtlichen Vorteilen während der !■xtraktions- und Isolationsverfahren das Alkaloid in loher Reinheit und guten Ausbeuten erhalten wird, -venn man als Claviceps purpurea Claviceps purpurea <\TCC 20019 einsetzt.It has now surprisingly been found that • nan in a process for microbiological production of ergocryptine by submerged aerobic cultivation of Claviceps purpurea into assimilable carbon and liquid nutrient media that release nitrogen sources and mineral salts in the case of these customary Only the ergocryptine alkaloid receives temperature and pH values in good yields and that afterwards In addition to the considerable advantages during the extraction and isolation processes, the alkaloid in of low purity and good yields is obtained -venn one as Claviceps purpurea Claviceps purpurea <\ TCC 20019 uses.
Der neue Stamm Claviceps purpurea ATCC 20019 A'urde aus Ergot-Sclerotien isoliert, die von einer itoggenähre gesammelt worden waren; er zeigt folgende norphologischen Eigenschaften:The new strain Claviceps purpurea ATCC 20019 A 'was isolated from Ergot sclerotia, which were obtained from a itogues had been collected; he shows the following norphological properties:
Mikroskopisches AussehenMicroscopic appearance
Auf den üblichen festen Kulturmedien zeigt das vlycel Hyphen, die in jungem Zustand lang und dünn ind und wenig auffällige und gut getrennte Septa '.eigen. Beim Älterwerden werden die Hyphen größer; -lie Septa werden sehr auffällig, und die verschiedenen /.eilen, die die Hyphen bilden, quellen. Bei jungen Hyphen beträgt die Zellenlänge etwa 24 bis 30 μ, und ler Durchmesser ist 3 bis 4 μ. Alte Zellen sind 10 bis μ lang und haben einen Durchmesser von 4 bis 5 μ. Manchmal trennen sich die Zellen, die die alten Hyphen bilden, ab und umgeben ihre Endteile, wodurch Arthrosporen entstehen, deren Dimensionen von den der oben beschriebenen Zellen nicht sehr verschieden sind.On the usual solid culture media the vlycel shows hyphae, which when young are long and thin ind and little noticeable and well separated septa '. As you get older, the hyphae become larger; The septa become very noticeable, and the various parts which make up the hyphae swell. With boys Hyphae, the cell length is about 24 to 30 μ, and the diameter is 3 to 4 μ. Old cells are 10 to μ long and 4 to 5 μ in diameter. Sometimes the cells separate from the old ones Hyphae form, map and surround their end parts, creating arthrospores, their dimensions are not very different from those of the cells described above.
Mehr oder weniger schnell und mehr oder weniger häufig, je nach den verwendeten Kulturmedien, bilden sich an der Spitze von zahlreichen Hyphen Conidien, die bei manchen Kulturmedien rundlich und bei anderen deutlich oval sind; die Größe der ersteren ist etwa 5 bis 7 μ (Durchmesser) und die der anderen bis 8 zu 3 bis 5 μ.Form more or less quickly and more or less frequently, depending on the culture media used at the tip of numerous hyphae conidia, which in some culture media are rounded and in others are distinctly oval; the size of the former is about 5 to 7 µ (diameter) and that of the other up to 8 to 3 to 5 μ.
Makroskopisches AussehenMacroscopic appearance
Die makroskopischen Eigenschaften wurden an Streifen der in der Tabelle angegebenen Medien festgestellt, die 8, 16 bzw. 24Tage lang bei 280C bebrütet worden waren.The macroscopic properties have been observed on the strip indicated in Table media, 8, 16 or 24Tage were incubated at 28 0 C for.
TS-Medium:TS medium:
Reichliches Wachstum; samtiges Aussehen und weiße Farbe, die beim Altern violett wird; das Luftmycel ist reichlich. Die Rückseite der Kolonie ist farblos bis violett. Es werden keine löslichen Pigmente gebildet. Reichliche Conidien.Abundant growth; velvety appearance and white color that turns purple with age; that Aerial mycelium is plentiful. The back of the colony is colorless to purple. It won't be soluble Pigments formed. Abundant conidia.
Agarkartoffelglukose:Agar potato glucose:
Diskretes Wachstum, reichliches Luftmycel, weiß, häufig gebündelt wie Coremia. Die Rückseite der Kultur ist fabrlos. Lösliche Pigmente sind nicht vorhanden. Zahlreiche Conidien.Discrete growth, abundant aerial mycelium, white, often clustered like Coremia. The back of the Culture is unbranded. Soluble pigments are not present. Numerous conidia.
T36-Medium:T36 medium:
Gutes Wachstum mit großen Falten, mäßiges weißliches Luftmycel. Die Rückseite ist farblos; lösliche Pigmente sind nicht vorhanden. Zahlreiche Conidien.Good growth with large wrinkles, moderate whitish aerial mycelium. The back is colorless; There are no soluble pigments. Numerous conidia.
T 31-Medium:T 31 medium:
Gefaltet, hell, weißlich, mäßiges Wachstum. Kein Luftmycel vorhanden. Keine löslichen Pigmente vorhanden. Spärliche Conidien.Folded, light, whitish, moderate growth. No aerial mycelium present. No soluble pigments present. Sparse conidia.
T25S-Medium:T25S medium:
Spärliches Wachstum, irregulär, in mehr oder weniger domartigen Kolonien. Mäßiges Luftmycel mit samtigem Aussehen und rosa Farbe. Violette Rückseite. Keine löslichen Pigmente vorhanden. Reichliche Conidien.Sparse growth, irregular, in more or less dome-like colonies. Moderate aerial mycelium with a velvety appearance and pink color. Violet back. No soluble pigments present. Abundant conidia.
S. P.-Medium:S. P. medium:
Gutes Wachstum, gleichmäßig verteilt, mit samtigem Aussehen und weißlicher Farbe. Rückseite farblos. Keine löslichen Pigmente vorhanden. Keine Conidien vorhanden.Good growth, evenly distributed, with a velvety appearance and whitish color. back colorless. No soluble pigments present. No conidia present.
T22-Medium:T22 medium:
Gutes Wachstum, ungleichmäßig, weißlich, mit farbloser Rückseite. Keine löslichen Pigmente und keine Conidien vorhanden.Good growth, uneven, whitish, with a colorless reverse. No soluble pigments and no conidia present.
glukosepotato
glucose
10 g100 g
10 g
100 g25 g
100 g
Tabelle (Fortsetzung)Table (continued)
Verbindungenlinks
Kartoffelglukose Potato glucose
S. P.S. P.
T 22T 22
Baumwollsamen Cottonseed
Peptone Peptones
Hefeextrakt Yeast extract
Zitronensäure citric acid
Kartoffelinfusion (1J...
Häckselinfusion (2) ..Potato infusion ( 1 y ...
Chopped infusion ( 2 ) ..
KCl KCl
KH2PO4 KH 2 PO 4
MgSO4-7H2O MgSO 4 -7H 2 O
FeSO4-7H2O FeSO 4 -7H 2 O
ZnSO4-7.H2O ZnSO 4 -7.H 2 O
Agar Agar
Destilliertes Wasser ..Distilled water ..
Leitungswasser tap water
wässeriger Ammoniakaqueous ammonia
NaOH.NaOH.
10 g
10 g10 g
10 g
500 ml500 ml
20 g
ad 1120 g
ad 11
0,5 g
0,5 g
7 mg
6 mg
20 g
1000 ml0.5 g
0.5 g
7 mg
6 mg
20 g
1000 ml
0,5 g 0,3 g0.5 g 0.3 g
20 g 1000 ml20 g 1000 ml
5,55.5
(1) 200 g Kartoffeln werden 45 Minuten lang in 500 ml Leitungswasser gekocht. Das Ganze wird durch Gaze filtriert, und das (infundierte) Filtrat wird auf das Volumen gebracht.( 1 ) 200 g of potatoes are boiled in 500 ml of tap water for 45 minutes. The whole is filtered through cheesecloth and the filtrate (infused) is brought to volume.
(2) 200 g Kornhäcksel (Spelzen) werden 45 Minuten lang in 5 1 Leitungswasser gekocht, dann filtriert und auf das Volumen gebracht.( 2 ) 200 g of chopped grain (husks) are boiled for 45 minutes in 5 l of tap water, then filtered and brought to volume.
Der erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Mikroorganismus wird insbesondere in einem flüssigen Kulturmedium unter aeroben Bedingungen in Submerskultur bei einer Temperatur von 20 bis 300C, vorzugsweise 24° C, während eines Zeitraumes von 8 bis 16 Tagen gezüchtet. Der pH-Wert kann je nach, den verwendeten Fermentationsmedien von. 4 bis 6,5 schwanken. Als Ausgangsstoff für Kohlenstoff kann Glukose, Saccharose, Mannit, Sorbit, Glyzerin, Zitronensäure und Bernsteinsäure verwendet werden. Der Ausgangsstoff für Stickstoff kann Ammoniak, Asparagin, Pepton, Kaseinhydrolisate und Ammoniumsalze, wie Sulfat und Chlorid und andere Substanzen, wie sie gewöhnlich verwendet werden, sein. Als Mineralsalze werden zweckmäßig für die Herstellung des Alkaloids je nach dem verwendeten Medium verschiedene Salze verwendet, und es können Chloride, Phosphate, Sulfate und Magnesium, Eisen, Zink, Mangan und Kalium verwendet werden.The invention used according to the microorganism is, during a period of 8 grown in particular in a liquid culture medium under aerobic conditions in submerged culture at a temperature of 20-30 0 C, preferably 24 ° C to 16 days. The pH can vary depending on the fermentation media used. 4 to 6.5 fluctuate. Glucose, sucrose, mannitol, sorbitol, glycerine, citric acid and succinic acid can be used as raw materials for carbon. The raw material for nitrogen can be ammonia, asparagine, peptone, casein hydrolyzate and ammonium salts such as sulfate and chloride and other substances which are commonly used. As mineral salts, various salts are suitably used for the preparation of the alkaloid depending on the medium used, and chlorides, phosphates, sulfates and magnesium, iron, zinc, manganese and potassium can be used.
Der Stamm Claviceps purpurea ATCC 20019 kann durch Gefriertrocknung gelagert werden, wobei als Suspendiermittel eine Flüssigkeit verwendet wird, die aus drei Teilen einer 60%igen Saccharoselösung und zwei Teilen Milch besteht. Außerdem kann er auf T36-Medium weiter übertragen werden. Die Fermentierung kann im Erlenmeyerkolben und in Laboratoriums- oder industriellen Fermentern verschiedener Kapazität durchgeführt werden.The strain Claviceps purpurea ATCC 20019 can be stored by freeze-drying, using as A liquid is used that consists of three parts of a 60% sucrose solution and suspending agent consists of two parts of milk. It can also be retransmitted on T36 medium. Fermentation can take place in Erlenmeyer flasks and in laboratory or industrial fermenters of various capacities.
Die Menge des in der \Nährbrühe vorhandenen Alkaloids kann qualitativ durch Papierchromatographie bestimmt werden in Vergleich mit einem Ergocryptinstandard und quantitativ durch spektrophotometrische Verfahren.The amount of alkaloid present in the nutrient broth can be determined qualitatively by paper chromatography can be determined in comparison with an ergocryptine standard and quantitatively by spectrophotometric Proceedings.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:The following examples illustrate the invention:
In einem 10-1-Fermenter werden 61 TG-Medium durch 30 Minuten langes Erhitzen auf 12O0C sterilisiert. Dieses Medium hat die folgende Zusammensetzung: In an 10-1 fermenter 61 TG medium are sterilized by heating at 30 minutes 12O 0 C. This medium has the following composition:
Glukose 100 gGlucose 100 g
Zitronensäure 10 gCitric acid 10 g
Hefeextrakt 0,1gYeast extract 0.1g
KH2PO4 0,5 gKH 2 PO 4 0.5 g
MgSO4-7HaO 0,3gMgSO 4 -7H a O 0.3g
FeSO4-7H2O 7 mgFeSO 4 -7H 2 O 7 mg
ZnSO4 · 7H2O 6 mgZnSO 4 • 7H 2 O 6 mg
Destilliertes Wasser auf 1000 mlDistilled water to 1000 ml
pH 5,2 , mitpH 5.2, with
Ammoniakammonia
Hierauf wird mit 50 ml einer Suspension von Conidien und Mycel, erhalten durch Suspendieren von fünf Kulturen des Stammes Claviceps purpurea ATCC 20019 in einem Probierrohr in T36-Medium, in Wasser beimpft.Then 50 ml of a suspension of conidia and mycelium obtained by suspending five cultures of the strain Claviceps purpurea ATCC 20019 in a test tube in T36 medium, inoculated in water.
Die Kultur wird 4 Tage lang bei 240C gezüchtet, wobei mit einem Mischstrom von 41 pro Minute belüftet und mit einer rotierenden Schütteleinrichtung mit sechs Blättern bei einer Geschwindigkeit von 300 UpM geschüttelt wurde. Die so erhaltenen Kulturen dienen zur Animpfung mit einem Verhältnis von 10°/0 von 6 1 T 25-Medium, das in einem anderen 10-1-Fermenter hergestellt und fermentiert worden war. Dieser wird dann bei 240C mit einer Belüftung entsprechend einer Luftzufuhr von 61 pro Minute und mit einem Schüttelrührwerk, das mit sechs Rührblättern versehen ist, bei einer Drehzahl von 350 UpM, · gehalten. Nach lOtägiger Züchtung enthält die KulturThe culture is grown for 4 days at 24 ° C., with aeration at a mixed flow of 41 per minute and shaking with a rotating shaker with six blades at a speed of 300 rpm. The cultures thus obtained are used for inoculation with a ratio of 10 ° / 0 of 6 1 T 25 medium which had been produced and fermented in another 10 1 fermenter. This is then kept at 24 ° C. with aeration corresponding to an air supply of 61 per minute and with a shaking stirrer, which is provided with six stirring blades, at a speed of 350 rpm. After 10 days of cultivation the culture contains
llOOy/mlErgocryptin. . .llOOy / ml ergocryptine. . .
Außerdem wurde an Stelle des T 25-Mediums das Medium 668 verwendet, welches folgende Zusammensetzung hat: In addition, the medium 668 was used instead of the T 25 medium, which has the following composition:
5 65 6
Saccharose 60 g Nach 14tägiger Züchtung enthält die KulturSucrose 60 g. After 14 days of cultivation, the culture contains
Glyzerin '.... 60 ml 1500 y/ml Ergocryptin. .Glycerin '. ... 60 ml 1500 y / ml ergocryptine. .
Glukose 80 g · _ . . , .Glucose 80 g · _. . ,.
Hefeextrakt. ...0,1g . . BeispielYeast extract. ... 0.1g. . example
Zitronensäure 15 g 5 Es wird wie im Beispiel 1 gearbeitet, wobei jedochCitric acid 15 g 5 The procedure is as in Example 1, but with
KCl , 0,125 g von fünf Kulturen auf S. F.-Medium in ProbierrohrenKCl, 0.125 g from five cultures on S.F. medium in sample tubes
KH2PO4... 0,5 g ausgegangen wurde.KH 2 PO 4 ... 0.5 g was assumed.
MgSO4 · 7H2O 0,5 g Es werden 1300 y/ml Ergocryptin erhalten.MgSO 4 · 7H 2 O 0.5 g 1300 μg / ml ergocryptine are obtained.
FeSO4-7H2O ,. 7 mgFeSO 4 -7H 2 O,. 7 mg
ZnSO4 -7H2O 6 mg io Beispiel 3ZnSO 4 -7H 2 O 6 mg io Example 3
Destilliertes H2O auf 1000 mlDistilled H 2 O to 1000 ml
pH 5,2 mit Es wird wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet,pH 5.2 with It is worked as described in Example 1,
Ammoniak wobei jedoch von fünf Kulturen auf T 22-Medium inAmmonia, however, from five cultures on T 22 medium in
Sterilisierung 20 Minuten Probierrohren ausgegangen wurde.Sterilization 20 minutes trial tubes has run out.
lang bei 10O0C 15 Es werden 1250 y/ml Ergocryptin erhalten.long at 10O 0 C 15 1250 μg / ml ergocryptin are obtained.
Claims (1)
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