DE2327990A1 - BIOLOGICAL TRANSFER OF ANHYDROTETRACYCLINES INTO 6-DESOXYTETRACYCLINE - Google Patents
BIOLOGICAL TRANSFER OF ANHYDROTETRACYCLINES INTO 6-DESOXYTETRACYCLINEInfo
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Description
Dr. Ing. E. BerkDr. Ing.E. Berk
Dipi.ing· H. SertcDipi.ing · H. Sertc
PatentanwältePatent attorneys
5 Köln 41, Postfach 410149
Universitätsstraße 315 Cologne 41, P.O. Box 410149
Universitätsstrasse 31
V/f Oj 6 JiV / f Oj 6 Ji
Biologische'überführung von Anhydrotetracyclinen in 6-Desoxytetracycline . Biological conversion of anhydrotetracyclines into 6-De soxytetracyclines.
Die Erfindung betrifft ein biologisches Verfahren zum Herstellen von 6-Desoxytetracyclinen, insbesondere von ot-6-Desoxy-5-tiydroxytetracyclih, das als Doxycyelin bekannt ist, and zwar durch eine biologische überführung von Anhydro-5-hydroxytetracyclin mit einer folgenden Isolierung des Doxyeyelins.The invention relates to a biological process for the production of 6-deoxytetracyclines, in particular ot-6-deoxy-5-thiydroxytetracyclines, known as doxycyelin through a biological conversion of anhydro-5-hydroxytetracycline with a subsequent isolation of the doxyeyelin.
Die chemische Herstellung von 6-Desoxytetracyclinen wurde ver- · öffentlicht von Stephens et al. in dem Journal of American Chemical Society, Band 80, Seite 5324 (1958), McCormick et al., ebenda, Band 82, Seite 3381 (I960), wie auch in den US-Patentschriften 3.019.260, 3.069.4-67 und 3.200.149. Ein weiteres chemisches Verfahren ist in der portugiesischen Patentschrift1 52.217 und Deutschen Auslegeschrift 2.131.944 beschrieben.The chemical production of 6-deoxytetracyclines was published by Stephens et al. in the Journal of American Chemical Society, Volume 80, page 5324 (1958), McCormick et al., ibid., Volume 82, page 3381 (1960), as well as U.S. Patents 3,019,260, 3,069.4-67 and 3,200,149. Another chemical process is described in Portuguese patent specification 1 52.217 and German Auslegeschrift 2.131.944.
Das chemische Verfahren zur Herstellung von 0^-6-Desoxytetracyclin verläuft über drei bis vier Verfahrensschritte, sowie einen weiteren Verfahrensschritt zur Reinigung vor der Herstellung der pharmazeutisch zulässigen Derivate. Die Gesamtausbeute dieser Verfahrensschritte, ausgehend vom Oxytetracyclin bis zur Gewinnung der 0^-6-Desoxytetracycline in Form einer Base oder Hydrochlorids, liegt zwischen 5 und l6 % w/w.The chemical process for the production of 0 ^ -6-deoxytetracycline runs over three to four process steps, as well as a further process step for purification before the production of the pharmaceutically acceptable derivatives. The total yield of these process steps, starting from the oxytetracycline to the recovery of the 0 ^ -6-deoxytetracycline in the form of a base or hydrochloride, is between 5 and 16 % w / w.
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Die chemischen Verfahren sind mehr oder weniger gefährlich und bedingen auch die Verwendung teurer Reagenzien, wie die Verwendung von wasserfreiem Hydrogenfluorid; sie erfordern ferner eine katalytische Hydrierung oder katalytische Reduktion in Gegenwart eines Edelmetalls als Katalysator. Vorliegende Erfindung betrifft eine' biologische Überführung, durch welche" alle diese Nachteile überwunden werden und eine gute Ausbeute erzielt wird.The chemical processes are more or less dangerous and also require the use of expensive reagents, such as the use of anhydrous hydrogen fluoride; they also require a catalytic one Hydrogenation or catalytic reduction in the presence of a noble metal as a catalyst. The present invention relates to a ' biological conversion through which "all of these disadvantages are overcome and a good yield is achieved.
Vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß gewisse mutante Stämme von Streptomyces alboflavus die Anhydrotetracycline in 6-Desoxytetracycline überführen, und zwar dadurch, daß die doppelte Bindung bei C5 bis C6 gesättigt wird. Die Umwandlung wird dadurch erreicht, daß man ein Anhyrotetracyelin zu einer wäßrigen Nährlösung gibt, die unter aeroben Bedingungen submers mit mitenten Stämmen von einer Art der Streptomyces-Gattung, wie Streptomyces alboflavus bzw. Streptomyces lusitanus fermentiert ist.The present invention is based on the discovery that certain mutant strains of Streptomyces alboflavus the anhydrotetracyclines convert into 6-deoxytetracyclines, namely by the fact that the double bond at C5 to C6 is saturated. The conversion is achieved by converting an anhyrotetracyelin to a aqueous nutrient solution, which is submerged under aerobic conditions with mitent strains of a species of the Streptomyces genus, such as Streptomyces alboflavus or Streptomyces lusitanus is fermented.
Die Anhydrotetracycline können leicht aus Tetracyclinen durch Wasserabspaltung mittels einer starken mineralischen Säure hergestellt werden. Die Herstellung von Anhydrochlortetracyclin ist in der US-Patentschrift 2.744.931 und die Herstellung von Anhydrotetracyclin ist in der US-Patentschrift 2.744.932 beschrieben, über die Herstellung der verschiedenen Anhydrotetracycline wird in dem Journal of American Chemical Society, Band 74, Seite 4981 (1952) und im Band 79, Seiten 2849 und 4653 (1957) beschrieben.The anhydrotetracyclines can easily be derived from tetracyclines Dehydration can be produced by means of a strong mineral acid. The manufacture of Anhydrochlortetracycline is in U.S. Patent 2,744,931 and the manufacture of anhydrotetracycline is described in U.S. Patent 2,744,932, the preparation of the various anhydrotetracyclines is given in the Journal of American Chemical Society, Volume 74, page 4981 (1952) and in Volume 79, pages 2849 and 4653 (1957).
Eine typische Mutante von Streptomyces alboflavus, Stamm M-434-001, wurde bei der National Collection of Industrial Bacteria, Aberdeen, Großbritannien, im Juni 1971 unter der Nummer NCIB 10588 hinterlegt. Diese Mutante stammt unmittelbar vom Waksman's Streptomyces alboflavus-Stamm ab, der vom Centraalbureau Voor Sehimme!cultures, Baarn, Holland, erhalten wurde. Di^er keine Sporen bildende Stamm wurde zunächst in einen solchen überführt, der Sporen bildet, und zwar dadurch, daß er abwechselnd auf zweiA typical mutant of Streptomyces alboflavus, strain M-434-001, was deposited with the National Collection of Industrial Bacteria, Aberdeen, Great Britain, in June 1971 under the number NCIB 10588. This mutant is derived directly from the Waksman's Streptomyces alboflavus strain obtained from the Centraalbureau Voor Sehimme! Cultures, Baarn, Holland. The non-spore-forming strain was first converted into one which forms spores, namely by alternating between two
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Kulturmedien eingeimpft wurde, nämlich auf Hafermehl-Agar und Caleiumcitrat-Glycerin-Agar,. bis eine Kolonie mit guter Sporenbildung erhalten wurde. Nach vier aufeinanderfolgenden Selektionen· eines sporenbildenden Stammes wurde eine Mutante gefunden, die etwa 6.5OO mcg/ml Oxytetracyclin erzeugte; diese Selektionen wurden unter einem Steril-Impfschrank durchgeführt, der mit zwei nicht abgeschirmten Philips Ultraviolettlampen mit je 30 W ausgerüstet war; jede Lampe befand sich 60 cm über dem Arbeitstisch. Dieser Stamm war taxonomisch identisch mit dem in der US-Patentschrift 3.637.463 (Villax) beschriebenen Stammnit der Abweichung, daß er Nitrat zu Nitrit reduziert, während dies Streptomyces alboflavus M-IO8-OX (ATCC 15388) nicht tut. Es wurde dann eine gut sporurlierte Schrägkultur auf Glycerin-Calciumcitrat-Ägar dieses Oxytetracyclin bildenden Mikroorganismus bei l8 bis 20 C zufällig während 28 Monten gehalten. Das Glycerin-Calciumcitrat-Agarmedium hatte folgende Zusammensetzung:Culture media was inoculated, namely on oatmeal agar and Calium Citrate Glycerin Agar ,. until a colony with good sporulation was obtained. After four successive selections of a spore-forming strain, a mutant was found which produced about 6,500 mcg / ml oxytetracycline; these selections were performed under a sterile vaccination cabinet with two Unscreened Philips ultraviolet lamps with 30 W each was; each lamp was 60 cm above the work table. This strain was taxonomically identical to that in the US patent 3,637,463 (Villax) described trunk with the deviation, that it reduces nitrate to nitrite while Streptomyces alboflavus M-IO8-OX (ATCC 15388) does not. It then became a well sporulated slant culture on glycerol-calcium citrate-agar this oxytetracycline-producing microorganism was accidentally kept at 18 to 20 C for 28 months. The glycerin-calcium citrate agar medium had the following composition:
pH 6,9pH 6.9
Nach diesem Zeitraum wurden 5 ml steriles Wasser und drei sterile Glaskugeln zugegeben; die Röhre wurde gut geschüttelt und dann eine Plattenkultur hergestellt. Nach dem Inkubieren bei 28 C entwickelten sich nur fünf Kolonien, die alle die Fähigkeit, Oxytetracyclin zu erzeugen, verloren hatten.After this period, 5 ml of sterile water and three sterile Glass spheres added; the tube was shaken well and then a plate culture was made. Developed after incubation at 28C found only five colonies, all of which had lost the ability to produce oxytetracycline.
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Die Kolonien wurden dann sukzessiven üblichen Selektionen wie oben unterworfen, und die verschiedenen gut sporulierenden Kolonien wurden zunächst darauf geprüft, ob sie Oxytetracyclin bilden können oder nicht. Die Stämme, die keine Inhibitions^one gegen Staphylococcus aureus entwickelten, wurden weiter selektiert und darauf hin geprüft, ob sie Anhydro-5-hydroxytetracyclin in 6-Desoxy-5-hydroxytetracyclin umwandeln.The colonies were then subjected to successive conventional selections as above, and the various well sporulating colonies were first checked to see whether they could form oxytetracycline or not. The strains which have no inhibitions ^ one against Staphylococcus aureus were further selected and tested for anhydro-5-hydroxytetracycline in Convert 6-deoxy-5-hydroxytetracycline.
Der Versuch'wurde in der Weise ausgeführt, daß man Aufstreif-Kulturen auf Agarplatten in Petri Schalen bildete, die entweder Calciumcitrat-Glycerin-Agar oder Hafermehl-Agar enthielten, und einen klanen Kristall von Anhydro-5-hydroxytetracyclin etwa 1 cm von der Aufäreif-Kultur entfernt legt. Die Platten wurden-,:bei 28 C inkubiert und täglich unter einer Ultraviolettlampe, die mit einem Kobaltglasfilter versehen^war, beobachtet. Es wurden.die Kolonien gewählt, die zu einer gelben Fluoreszenz des Agars zwischen dem nichtfluoreszierenden Anhydro-oxytetracyclinkristall. ' und der Aufstreif-Kultur führten. Die Plattenkulturen, die bläulich waren oder bei welchen keine Fluoreszenz vorlag, wurden verworfen.The experiment was carried out by forming streak cultures on agar plates in Petri dishes containing either calcium citrate-glycerol agar or oatmeal agar and a clear crystal of anhydro-5-hydroxytetracycline about 1 cm from the surface -Culture lays away. The plates wurden-, incubated at 28 ° C and observed daily under an ultraviolet lamp was provided with a ^ cobalt glass filter. The colonies were selected which lead to a yellow fluorescence of the agar between the non-fluorescent anhydro-oxytetracycline crystal. 'and the emergence culture. Plate cultures that were bluish or lacking fluorescence were discarded.
Die Stämme, die dazu führten, daß eine gelbe Fluoreszenz auftrat, wurden dann in einer üblicten Schüttelflaschenkultur bei 28° C fermentiert. Nach einer Inkubation von 48 Stunden wurden 500 meg/ ml Anhydro-oxytetracyclin zugegeben und aliquote Teile einer Dünnschichtchromatografie unterzogen; die chromatografisehe Platte war mit einer Kieselgursuspension in Wasser überzogen, das 0,5 % Äthylendiamintetraacetat und 5 % Glycerin enthielt; stationäre Phase: Mcllvain-Puffer pH 3,7 mit 5 % Glycerin - mobile Phase: Äthylacetat, gesättigt mit Mcllvain-Puffer pH 3,7 und mit einem Gehalt von 5 % Glycerin; die aliquoten Teile wurden verglichen mit gleichzeitigen Durchläufen von Doxycyclin, Oxytetracyclin und Anhydro-oxytetracyclin. Nach sieben sukzessiven Selektionen wurden die Stämme M-434-OO1 und M-Hl gewählt, die mehrThe strains that caused yellow fluorescence to appear were then fermented in a standard shake flask culture at 28 ° C. After an incubation of 48 hours, 500 meg / ml anhydrooxytetracycline was added and aliquots were subjected to thin layer chromatography; the chromatographic plate was coated with a kieselguhr suspension in water containing 0.5% ethylenediaminetetraacetate and 5 % glycerol; stationary phase: Mcllvain buffer pH 3.7 with 5 % glycerol - mobile phase: ethyl acetate, saturated with Mcllvain buffer pH 3.7 and containing 5 % glycerol; the aliquots were compared to simultaneous runs of doxycycline, oxytetracycline and anhydro-oxytetracycline. After seven successive selections, the strains M-434-OO1 and M-Hl were chosen, the more
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als 50 % des zugesetzten Anhydrooxytetracyclins in o(,-6-Desoxy-5-hydroxyteträcyclin umzuwandeln vermochten. Diese beiden Stämme wurden unter den Bezeichnungen NCIB IO588 und IO589 beim National Collection of Industrial Bacteria hinterlegt. Diese Stämme vermögen in gleicher Weise die Anhy'droderivate der Tetracycline außer Oxytetracyclin in die entsprechenden 6-Desoxytetracycline überzuführen.than 50 % of the added anhydrooxytetracycline were able to convert into o (, - 6-deoxy-5-hydroxytetracycline. These two strains have been deposited with the National Collection of Industrial Bacteria under the names NCIB IO588 and IO589. These strains are equally capable of the anhydroderivatives the tetracyclines apart from oxytetracycline to be converted into the corresponding 6-deoxytetracyclines.
In einem Parallelversuch wurde in gleicher Weise aus Streptomyces lusitanus (NCIB 9585 - ATCC 15842) ein anderer mutanter Stamm erhalten, der kein Chlortetracyelin erzeugte, aber die Anhydrotetracycline in 6-Desoxytetracycline umwandelte. Dieser mutante Stamm ist mit M-15842-NHIO bezeichnet. . ■"In a parallel experiment, Streptomyces lusitanus (NCIB 9585 - ATCC 15842) became another mutant strain in the same way which did not produce chlortetracycline but did produce the anhydrotetracyclines converted to 6-deoxytetracyclines. This mutant strain is designated M-15842-NHIO. . ■ "
Von den vielen untersuchten Kulturen verschiedener Streptomyces-Arten, konnten nur die beiden vorgenannten Kulturen Anhydrotetracycline in 6-Desoxytetracycline überführens und diese stammten von zufällig ausgetrockneten Kulturen.Different from the many cultures studied Streptomyces species were only the two aforementioned cultures Anhydrotetracycline in 6-deoxytetracyclines convert s and these were from randomly dried cultures.
Eine Prüfung der Streptomyces alboflavus-Mutante, NCIB IO588, durch ein Elektronenmikroskop ergibts daß die Sporen eine glatte Oberfläche haben, eiförmig sind und eine Größe von 0,7 bis 1,0 μ χ 1,0 bis 1,6 μ haben; die Sporenträger gehören zur Gruppe "Retinaculum Apertum" nach Pridham„An examination of Streptomyces alboflavus mutant NCIB IO588, by an electron microscope that the resulting s spores have a smooth surface, are ovate 1.0 to 1.6 μ size of 0.7 to 1.0 μ χ; the spore carriers belong to the group "Retinaculum Apertum" according to Pridham "
Eine reife Kultur von Streptomyces alboflavus M-43*1-001 (NCIBA mature culture of Streptomyces alboflavus M-43 * 1-001 (NCIB
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10588) hat nach achtzehn Tagen bei einer Inkubation bei 26° C folgende Eigenschaften:10588) after eighteen days when incubated at 26 ° C following properties:
Gelatinemedium: Gelatin medium :
Fleischextrakt 1,5 gMeat extract 1.5 g
Pepton 2,5 gPeptone 2.5 g
Gelatine ■ 80 gGelatin ■ 80 g
Destilliertes Wasser 500 mlDistilled water 500 ml
pH 6,2* vor der SterilisationpH 6.2 * before sterilization
Keine Sporulation, schwaches Wachstum, kein PigmentNo sporulation, weak growth, no pigment
Tyrosin-Agar (Ettlinger*s Melanin bildendes Medium): Hefeextrakt 1 g Tyrosine agar (Ettlinger's melanin-forming medium): yeast extract 1 g
L-Tyrosin 1g-L-tyrosine 1g-
NaCl 8,5 g 'NaCl 8.5 g '
Agar 16 gAgar 16 g
Leitungswasser 1.000 mlTap water 1,000 ml
Gute Sporulation, schwach blaßrosa Pigment nach zweitätiger Inkubation, das nicht stärker nach vier Tagen wurde, Farbe, der Sporen "en masse" Perl- bzw« Muschelschalentönung (2ba)Good sporulation, pale pink pigment after two days Incubation that did not get stronger after four days, color, the spores "en masse", pearl or clamshell tint (2ba)
Eine Kartoffelschräge (Durchmesser 1,5 cm, Höhe 3 bis cm) wurde mit einer-10-prozentigen Na9CO,-Lösung gewasehen und in einer Versuchsröhre zugleich mit 1,5 cm destilliertem Wasser sterilisiert.A potato slope (diameter 1.5 cm, height 3 to cm) was washed with a 10 percent Na 9 CO, solution and sterilized in a test tube at the same time with 1.5 cm of distilled water.
Schwach gelblich-braunes diffundierbares Pigment, gute« Sporulation von pearlfarbener bzw. muschelschalenfarbener Tönung (3ba)Slightly yellowish-brown diffusible pigment, good « Sporulation of pearl-colored or clamshell-colored tint (3ba)
Hefeextrakt 0,5gYeast extract 0.5g
Fleischextrakt 0,5 gMeat extract 0.5 g
Hydrclisiertes Casein 1 gHydrogenated Casein 1 g
Glucose ■ 5 gGlucose ■ 5 g
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Agar-Agar 10 gAgar-agar 10 g
Destilliertes Wasser . 500 mlDistilled water . 500 ml
Gute Sporulation, Farbe der Sporen "en masse" elfenbein-' farbige Tönung (2cb), bräunliches diffundierbares PigmentGood sporulation, color of the spores "en masse" ivory- ' colored tint (2cb), brownish diffusible pigment
Glyc?rin . ' 5gGlycerine. '5g
Asparagin 0,25gAsparagine 0.25g
Fleischextrakt 1 gMeat extract 1 g
K2HPO4 0,25gK 2 HPO 4 0.25g
Agar-Agar 7,5 gAgar-agar 7.5 g
Destilliertes Wasser 500 mlDistilled water 500 ml
pH 6,9 nach der SterilisationpH 6.9 after sterilization
Sehr gutes Wachstum, gute Sporulation perlfarbener /bzw.Very good growth, good sporulation of pearl-colored / or.
muschelfarbener Tönung (2ba), schwach gelbes diffundierbares PigmentShell-colored tint (2ba), pale yellow, diffusible pigment
Glucose 20 gGlucose 20 g
NaNO3 . ■ 1gNaNO 3 . ■ 1g
K2HPO4 0,5 gK 2 HPO 4 0.5 g
MgSO4.7H2O 0,25gMgSO 4 .7H 2 O 0.25g
KCl 0,25g FeSO4 KCl 0.25g FeSO 4
Destilliertes Wasser 500 mlDistilled water 500 ml
Agar-Agar 7,5 gAgar-agar 7.5 g
pH 7,1 nach der Sterilisation Schwaches Wachstum, keine SporulationpH 7.1 after sterilization. Weak growth, no sporulation
Hefeextrakt 2 gYeast extract 2 g
Lösliche Stärke 7,5 gSoluble starch 7.5 g
K2HPO4 0,5 gK 2 HPO 4 0.5 g
MgSO4.7H2O 0,25gMgSO 4 .7H 2 O 0.25g
Agar-Agar 10 ' gAgar-agar 10 'g
Destilliertes Wasser 500 mlDistilled water 500 ml
V1°/ 309851/1168 V1 ° / 309851/1168
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pH 7 nach der SterilisationpH 7 after sterilization
Spärliches Wachstum mit schwacher Spekulation (2db), schwach braunes PigmentSparse growth with weak speculation (2db), pale brown pigment
Lösliche Stärke , 5 gSoluble starch, 5 g
NaNO3 ' 1gNaNO 3 '1g
K2HPO4 0,5 gK 2 HPO 4 0.5 g
MgSO4.7H2O 0,25gMgSO 4 .7H 2 O 0.25g
KCl " 0,25g FeSO4 KCl "0.25g FeSO 4
Agar-Agar 7,5 gAgar-agar 7.5 g
Destilliertes Wasser 500 mlDistilled water 500 ml
pH 7 nach der SterilisationpH 7 after sterilization
Gutes Wachstum, gute Sporulation (2db), schwach gelbes PigmentGood growth, good sporulation (2db), pale yellow pigment
Hafermehlagar; . Oatmeal agar; .
60 g Hafermehl wurden auf einem Wasserbad fünfzehn Minuten in 800 -ml Wasser erhitzt; dann wurde durch Gase filtriert und 20 .g Agar wie Wasser bis auf ein Liter zugegeben. Das pH wurde mit 15 % ά Natriumhydroxid auf 6,3 eingestellt. 60 g of oatmeal were heated in 800 ml of water on a water bath for fifteen minutes; Then it was filtered through gases and 20 .g agar like water was added up to one liter. The pH was adjusted to 6.3 with 15% sodium hydroxide.
Sehr gutes Wachstum und sehr gute Sporulation von natürlicher (oder faserartiger) Färbung (2dc), dunkelbraunes diffundierbares PigmentVery good growth and very good sporulation of natural (or fibrous) color (2dc), dark brown diffusible pigment
Pepton-Hefeextrakt-Eisenagar; Peptone yeast extract iron agar ;
Bacto-pepton 15 g.Bacto-pepton 15 g.
Proteose-pepton, Difco 5 gProteose peptone, Difco 5 g
Ferriammoniumcitrat 0,5 gFerric ammonium citrate 0.5 g
Dikaliumphosphat 1 gDipotassium phosphate 1 g
Natriumthiοsulfat 0,08gSodium thio sulfate 0.08g
Bacto-Agar 15 gBacto agar 15 g
Hefeextrakt 1 g Destilliertes Wasser 1.000 mlYeast extract 1 g distilled water 1,000 ml
V 10/ 3 0 9851/1168.V 10/30 9851/1168.
Gute Sporulation von austernheller Färbung (b), schwach rauchgraues Pigment, das nach zehn Tagen langsam weniger betont istGood sporulation of oyster-light color (b), weak smoky gray pigment that slowly becomes less pronounced after ten days
Der Stamm NCIB 10589 hat gleiche taxonomische Eigenschaften.The strain NCIB 10589 shares the same taxonomic characteristics.
Alle Farbbezeichnungen und die sich hierauf beziehenden Code-Zahlen sind entnommen dem Color Harmony Manual (Container Corp. of America), 3. Auflage. -All color names and the related code numbers are taken from the Color Harmony Manual (Container Corp. of America), 3rd edition. -
Das KuI türme ilium für die Fermentation enthält eine assimilierbare Stickstoff- und Kohlenstoffquelle und Mineralsalze, die für •das Wachstum des Mikroorganismus förderlich sind. Die Fermentation erfolgt in üblicher Weise nach dem aeroben submersen Verfahren bei einer Temperatur im Bereich von 24 bis 38 , vorzugsweise von 26 bis 28 C. Die Anhydrotetracycline können entweder als eine feine sterile -&ä wäßrige Suspension oder als eine Lösung in Dimethylformamid zu Beginn der Fermentation, vorzugsweise aber 36 bis 60 Stunden nach Beginn der Fermentation," zugegeben werden.The cooling tower for fermentation contains an assimilable Nitrogen and carbon source and mineral salts used for • are conducive to the growth of the microorganism. The fermentation takes place in the usual manner by the aerobic submerged process at a temperature in the range from 24 to 38, preferably from 26 to 28 C. The anhydrotetracyclines can be used either as a fine sterile - & ä aqueous suspension or as a solution in Dimethylformamide at the beginning of the fermentation, but preferably 36 to 60 hours after the start of the fermentation, "can be added.
Um im großtechnischen Betrieb gleichbleibende und befriedigende Ergebnisse zu erzielen, muß der Mikroorganismus - wie es in der Fermentationsindustrie von Antibiotika üblich ist - fortlaufenden Selektionen unterworfen werden, und die Zusammensetzung des Kulturmediums muß jedem neuen Stamm angepaßt werden, um höchstmögliche Ausbeuten zu erzielen.In order to be consistent and satisfactory in large-scale operations To achieve results, the microorganism - as in the Fermentation industry of antibiotics is common - are subjected to continuous selections, and the composition of the Culture medium must be adapted to each new strain in order to achieve the highest possible Achieve yields.
Die Anhydrotetracycline können in Mengen von 1 bis 8 g/l zugesetzt werden, und die Gesamtdauer der Fermentation beläuft sich auf 90 bis 150 Stunden. Nach der Fermentation wird die Maische mit Salzsäure angesäuert, filtriert und das Mycel wird mit 30-bis 70-prozentigem, konzentrierte Salzsäure enthaltendem wäßrigen Dimethylformamid extrahiert. Die 6-Desoxytetracycline werden dann aus dem Filtrat durch Fällung als wasserunlösliche Säureadditionssalze, Metallenelate oder molekulare Komplexe gewonnen. Aus dem so erhaltenen Niederschlag werden dann die 6~Besoxytetracycline in bekannter Weise freigesetzt» Der bevorzugte Weg derThe anhydrotetracyclines can be added in amounts of 1 to 8 g / l and the total fermentation time is 90 to 150 hours. After fermentation, the mash becomes acidified with hydrochloric acid, filtered and the mycelium is with 30-bis 70 percent aqueous dimethylformamide containing concentrated hydrochloric acid extracted. The 6-deoxytetracyclines are then from the filtrate by precipitation as water-insoluble acid addition salts, Metal lates or molecular complexes obtained. The 6 ~ besoxytetracyclines are then obtained from the precipitate obtained in this way released in a known way »The preferred way of
V 10/ 3Q-S8 5 tV Itfc*V 10 / 3Q-S8 5 tV Itfc *
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Fällung erfolgt in Form der 3-Hydroxy-2-naphtylate, Methylen-5,5-disalicylate, 5-Sulf©salicylate oder als Komplexe des N,W1-Dibenzyläthylendiamins bzw. N,N'-Dibenzyläthylendiimins. Die Fällung kann auch, mittels Natriumhexametaphosphat erfolgen.Precipitation takes place in the form of 3-hydroxy-2-naphthylates, methylene-5,5-disalicylates, 5-sulf © salicylates or as complexes of N, W 1 -dibenzylethylenediamine or N, N'-dibenzylethylenediamine. The precipitation can also take place by means of sodium hexametaphosphate.
Aus dem auf diese Weise erhaltenen Rohprodukt können die θί-6-Desoxytetracycline in reinem Zustand in bekannter Weise isoliert werden. Die bevorzugte Form einer solchen Reinigung ist in der deutschen Ausl-egeschrift 2.131.9^5 beschrieben.The θί-6-deoxytetracyclines can be obtained from the crude product obtained in this way can be isolated in the pure state in a known manner. The preferred form of such purification is in German Ausl-egeschrift 2.131.9 ^ 5 described.
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen erläutert; für alle in den Beispielen beschriebenen Medien wurde Leitungswasser verwendet.The invention is illustrated in the following examples; for all Tap water was used in the media described in the examples.
1. Es wurde ein sterilisiertes Medium folgender Zusammensetzung verwendet:1. It became a sterilized medium of the following composition used:
Maisruellwasser ZuckerCornruellwasser sugar
O he
O
KH2PO4 . ; MgSO4.7H2O WasserKH 2 PO 4 . ; MgSO 4 .7H 2 O water
Das Nährmedium wurde auf ein pH von 6,6 eingestellt und 30 ml dieses Nährmediums mit 0,5 ml einer sterilen wäßrigen Sporensuspension eines frisch selektierten Stammes von Streptomyces alboflavus M-434-001 (NCIB 10588) geimpft und in einem Erlenmeyer-Kolben auf einer hin- und hergehenden Schüttelvorrichtung bei 28° C vie rund zv/anzig Stunden in Bewegung gehalten.The nutrient medium was adjusted to pH 6.6 and 30 ml this nutrient medium with 0.5 ml of a sterile aqueous spore suspension of a freshly selected strain of Streptomyces alboflavus M-434-001 (NCIB 10588) and inoculated in an Erlenmeyer flask kept in motion on a reciprocating shaker at 28 ° C for about two and a half hours.
Es wurden eine Reihe von 300" ml Erlenmeyer-Kolben, die je 30 ml eines sterilen Kulturmediums der folgenden Zusammensetzung enthielten:A series of 300 "ml Erlenmeyer flasks, each containing 30 ml of a sterile culture medium of the following composition:
Maisquellwasser 30 gCorn steep water 30 g
Zucker 12,5 gSugar 12.5 g
10/ 3&§SS1/f10/3 & §SS1 / f
CaCl2 9,5 gCaCl 2 9.5 g
(NH^)2HPO4 2,6 g(NH ^) 2 HPO 4 2.6 g
Wasser 1 1Water 1 1
pH eingestellt auf 6,3pH adjusted to 6.3
mit einem Milliliter der vorgenannten Vorkultur inokuliert und wahreninoculated with one milliliter of the aforementioned preculture and true
inkubiert.incubated.
und wahrend vierundfünfzig Stunden' unter Rühren bei 28° Cand for fifty-four hours with stirring at 28 ° C
Dann wurden 0,6 ml einer Dimethylformamidlösung von Anhydrooxytetracyclin.Hydrochlorid (Konzentration 250 mg/ml) unter sterilen Bedingungen zugegeben und die Inkubation der Schüttelkulturen achtundvierzig Stunden fortgesetzt. Es wurde aus den Flaschen jeweils ein aliquoter Teil unter sterilen ..Bedin- % gungen entnommen, das pH auf 1,5 mit einpr.ozentiger Salzsäure eingestellt und ein Dünnschichtchromatogramm unter Verwendung einer Probe vono^-6-Desoxy-5-hydroxytetracyclin (Doxycyclin) als Vergleich hergestellt. Alle aliquoten Teile zeigten bei dem gleichen R~ einen bestimmten Flecken wie Doxycyclin. Then 0.6 ml of a dimethylformamide solution of anhydrooxytetracycline hydrochloride (concentration 250 mg / ml) was added under sterile conditions and the incubation of the shaking cultures was continued for forty-eight hours. In each case, an aliquot removed under sterile conditions ..Bedin-% from the bottles, the pH adjusted to 1.5 with hydrochloric acid and einpr.ozentiger a thin layer chromatogram using a sample of o ^ -6-deoxy-5-hydroxytetracycline (doxycycline ) as a comparison. All aliquots showed a specific spot like doxycycline at the same R ~.
Nach weiteren achtundvierzig Stunden Inkubation wurde der Inhalt der Flaschen zusammengegeben, mit konzentrierter Salzsäure auf ein pH von etwa 0,1 angesäuert und gewaschen. Der das Mycel enthaltende Feststoff wurde mit einer Mischung aus einem Teil Dimethylformamid, einem Teil Wasser und einem Teil konzentrierter Salzsäure gewaschen und filtriert, und die Waschwässer wurden zusammen dem ersten Filtrat zugegeben.After an additional forty-eight hours of incubation, the contents became of the bottles combined, acidified to a pH of about 0.1 with concentrated hydrochloric acid and washed. Of the the mycelium-containing solid was with a mixture of one part dimethylformamide, one part water and one part concentrated hydrochloric acid and filtered, and the wash waters were added together to the first filtrate.
Dann wurden dem klaren Filtrat 4 g/l 5-Sulfosalicylsäurekristalle zugegeben, das gefällte rohe Sulfosalicylat wurde filtriert, mit Wasser, wäßrigem Methanol (60 %), Aceton und Äther gewaschen. Das getrocknete Produkt bestand im wesentlichen aus ct-6-Desoxy-5-hydroxytetracyclin, E^ ' 185 bei 349 mu (in Me-Then 4 g / l of 5-sulfosalicylic acid crystals were added to the clear filtrate, the precipitated crude sulfosalicylate was filtered, washed with water, aqueous methanol (60%) , acetone and ether. The dried product consisted essentially of ct-6-deoxy-5-hydroxytetracycline, E ^ ' 185 at 349 mu (in Me-
I Olli *I Olli *
thanol, das 1 % konzentrierte Salzsäure enthielt) entsprechend einer Reinheit von 83 %, das heißt 58 % der insgesamt zuge-ethanol, which contained 1 % concentrated hydrochloric acid) corresponding to a purity of 83 %, i.e. 58 % of the total
1°/ 30 9851/1168 1 ° / 30 9851/1168
setzten Menge von Anhydro-5-hydroxytetracyclin war inc?(,-6-Desoxy-5-hydroxytetracyclin umgewandelt.put amount of anhydro-5-hydroxytetracycline was inc? (, - 6-deoxy-5-hydroxytetracycline converted.
Jeder Teil des so erhaltenen Verfahrensproduktes wurde mit zweieinhalb Teilen 70-prozentigem wäßrigen Dimethylformamid und zwei Teilen konzentrierter wäßriger Salzsäure gemischt. Das Säuregemisch wurde auf 68 C erhitzt und dreißig Minuten auf einer Temperatur von 68 bis 7?° C gehalten. Es wurde schnell abgekühlt und ein halber Teil Sulfosalicylsäure zugesetzt. Nach dem Rühren während zwei Stunden bei 15° C wurde - die kristalline Fällung durch Filtration aufgenommen und mit 60-prozentigem wäßrigen Methanol gewaschen. Das Verfahrensprodukt wurde getrocknet und jeder Teil des Produktes wurde dann in einer Mischung aus zwei Teilen Äthanol und einem halben Teil Wasser suspendiert und unter Rühren wurde eine stöehiometrische Menge (JL Mol/1 Mol) Triäthylamin, gemischt mit einer gleichen Menge Äthanol, zugesetzt. Nach Beginn der Kristallisation der freien Base wurden v/eitere vier Teile Äthanol zugegeben. Das Produkt wurde filtriert und mit Äthanol, Aceton und Äther gewaschen. Die so erhaltene freie o(.-6-Desoxy-5-hydroxy-Each part of the process product thus obtained was mixed with two and a half parts of 70 percent aqueous dimethylformamide and two parts of concentrated aqueous hydrochloric acid mixed. The acid mixture was heated to 68 ° C and thirty minutes kept at a temperature of 68 to 7 ° C. It was cooled quickly and one-half part sulfosalicylic acid was added. After stirring for two hours at 15 ° C - the crystalline precipitate was taken up by filtration and with Washed 60 percent aqueous methanol. The process product was dried and each part of the product was then Suspended in a mixture of two parts of ethanol and half a part of water and with stirring became a stoehiometric Amount (JL mol / 1 mol) of triethylamine mixed with an equal amount of ethanol was added. After the start of crystallization A further four parts of ethanol were added to the free base. The product was filtered and washed with ethanol, acetone and Ether washed. The free o (.- 6-deoxy-5-hydroxy-
tetracyclinbase· (Schmelzpunkt 175° bis 177° C, E^ % 420 beitetracycline base (melting point 175 ° to 177 ° C, E ^ % 420 at
ι cmι cm
268 np und 331 bei 3^9 τημ) wurde dann durch Mischen von je einem Teil mit einem Teil Äthanol, einem halben Teil Wasser und einem fünftel Teil konzentrierter wäßriger Salzsäure gelöst. Beim Versetzen dieser Lösung mit zwei Teilen 17 % Salzsäure enthaltendem Äthanol und einem halben Teil konzentrierter väßriger Salzsäure wurde Doxycyclin-Hydrochlorid-Hemihydrat-Hemiäthanolat von pharmazeutischer Reinheit in einer Aus-268 np and 331 at 3 ^ 9 τημ) was then dissolved by mixing one part each with one part ethanol, half a part water and one fifth part concentrated aqueous hydrochloric acid. When this solution was mixed with two parts of ethanol containing 17% hydrochloric acid and half a part of concentrated aqueous hydrochloric acid, pharmaceutical grade doxycycline hydrochloride hemihydrate hemiethanolate was
o 1 96 beute von 41,4 % gewonnen. Schmelzpunkt 210 C, Ej 7Z1n 373 bei 268 mji und 292 bei 349 mju, /<X/D -105 (c=1 in Methanol, das 1 % konzentrierte Salzsäure enthielt). Die. Infrarotkurve war mit der einer authentischen Probe identisch.o 1 96 loot won by 41.4 % . Melting point 210 C, Ej 7 Z 1n 373 at 268 mji and 292 at 349 mju, / <X / D -105 (c = 1 in methanol containing 1 % concentrated hydrochloric acid). The. Infrared curve was identical to that of an authentic sample.
2. Das Beispiel 1 wurde mit dem Mikroorganismus Streptomyces Iusitanus, Stamm M-15842-NBK10 wiederholt. Die Gesamtausbeute an reinem Doxycyclin betrug 38,9 %.2. Example 1 was carried out with the microorganism Streptomyces Iusitanus, Repeat strain M-15842-NBK10. The overall yield of pure doxycycline was 38.9%.
309851/1168309851/1168
3. Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch anstelle von 5-Sulfosalicylsäu^e 3-Hydroxy~2-naphthalinsäure dem angesäuerten FiI-trat zugesetzt und das pH langsam mit 10-prozentigem NaOH erhöht, bis die Fällung vollständig war. Die Gesamtausbeute, ausgedrückt als 100 % Doxycyclin-Base,betrug 40,7 %. 3. Example 1 was repeated, but instead of 5-sulfosalicylic acid, 3-hydroxy-2-naphthalic acid was added to the acidified filtrate and the pH was slowly increased with 10 percent NaOH until the precipitation was complete. The overall yield, expressed as 100 % doxycycline base, was 40.7 %.
4. Das Beispiel 1 wurde nach dem Erhalt der freien Base wiederholt, jedoch Anhydrotetracyclin anstelle von Anhydro-oxytetracyclin verwendet. Es wurde eine, reineo(-5-Desoxytetracyclinbase mit einer Ausbeute von 33,^ % isoliert; E^ 333 bei 350 mp.4. Example 1 was repeated after the free base had been obtained, but using anhydrotetracycline instead of anhydro-oxytetracycline. A pure o (-5-deoxytetracycline base was isolated with a yield of 33.1 % ; E ^ 333 at 350 mp.
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