DE2406447A1 - Verfahren zur umwandlung von (-)reticulin in (+)salutaridin - Google Patents
Verfahren zur umwandlung von (-)reticulin in (+)salutaridinInfo
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Description
Es besteht bereits seit vielen Jahren Interesse an einem Verfahren
zur Phenoloxydation von (-)Reticulin zu (+)Salutaridin, da die letztere Verbindung in das Alkaloid Kiebain übergeführt werden
kann. Es wurde berichtet, daß Reticulin mit Mangandioxyd zu SaIutaridin
bei einer Ausbeute von 0,024 i» oxydiert werden kann. Diese
Salutaridinausbeute ist so niedrig, daß ein Herstellungsverfahren auf
dieser Basis praktisch nicht in Frage kommt. Es wurde daher nach anderen
Verfahren zur Durchführung der vorgenannten Umwandlung gesucht .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues biochemisches Verfahren zur Umwandlung von (-)Reticulin in (+)Salutaridin
zur Verfügung zu stellen. Ferner besteht die erfindungsgemäße Aufgabe darin, ein enzymatisches Verfahren für diese Umwand- ,
lung zu schaffen, welche das gewünschte Produkt in guter Ausbeute liefert. Außerdem sollen Mikroorganismen zur Verfügung gestellt
• - 1 -
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werden, welche dazu in der Lage sind, oxydative Kopplungsenzyme
zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß (-)Reticulin in (+)Salutaridin
durch Umsetzung mit einem oxydativen Phenolkopplungsenzym umgewandelt
werden kann, welches durch verschiedene Stämme von Mikroorganismen,
die zu den Klassen der Schizomycetes oder Eumycetes gehören, erzeugt wird. Diese Phenoloxydation erfolgt gemäß dem
nachstehenden Reaktionssehema:
CH3°
(-)Reticulin
(+)Salutaridin
Gemäß einer bevorzugten erfindungs gemäß en Ausführungsform wird
(-)Reticulin dadurch in (+)Salutaridin übergeführt, daß man die Ausgangsverbindung mit einem oxydativen Phenolkopplungsenzym in
Berührung bringt, welches durch Züchtung von Stämmen von Schizomycetes oder Eumycetes in wäßrigen Nährmedien erzeugt wurde. Es
ist am günstigsten, die Umwandlung dadurch vorzunehmen, daß man geeignete Stämme von Schizomycetes oder Eumycetes, welche die gewünschten
Enzyme erzeugen, in Gegenwart von Retieulin züchtet.
Andererseits kann die Umwandlung - wie es für den Fachmann leicht erkennbar ist - mit Hilfe der durch die Mikroorganismen erzeugten
Enzyme durchgeführt werden, beispielsweise durch gründlichen Kontakt des (-)Reticulins mit ruhenden Zellen der die gewünschten Enzyme
erzeugenden Mikroorganismen.
Bei der Durchführung der bevorzugten Methode zur Umwandlung von (-)Reticulin in (+)Salutaridin züchtet man die Stämme der Schizomycetes
oder Eumycetes in wäßrigen Nährmedien und in-Gegenwart
_ 2 —
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von (-)Reticulin ausreichend lange, daß die gewünschte Umwandlung erfolgt. Dauer und Bedingungen für die Durchführung dieser Fermentation
hängen vom jeweils eingesetzten speziellen Mikroorganismus ab. Es wurde allgemein festgestellt, daß der Organismus am besten
unter aeroben Bedingungen in Nährmedien mit sehr guter Eignung für
die Züchtung von Mikroorganismen gezüchtet werden kann. Die für die Durchführung der Fermentation angewendete Temperatur hängt vom
speziellen Mikroorganismus ab. Im allgemeinen v/erden jedoch bei Temperaturen von etwa 24 bis 37°C befriedigende Ergebnisse erzielt;,
es ist zweckmäßig, die Fermentation bei etwa 28 C durchzuführen. Die Konzentration des (-)Reticulins in der Fermentationsbrühe ist
nicht ausschlaggebend; im allgemeinen beträgt der bevorzugt angewendete Anteil etwa 10 bis 50 mg/100 ml Brühe (abhängig vom jeweils
eingesetzten speziellen Mikroorganismus). Bei der Durchführung des Verfahrens kajin das (-)Reticulin aseptisch in Form
einer wäßrigen Lösung bei einem p^-Wert von etwa 4,5 bis 6,7 in
das sterilisierte Medium eingegeben werden. Man läßt das Wachstum im bebrüteten Medium dann so lange (gewöhnlich etwa 3 bis 10 Tage)
erfolgen, Ms sieh möglichst hohe Mengen des (+)Salutaridins gebildet
haben. Andererseits kann man das Reticulin, wie der Fachmann leicht erkennen wird, dann in die Fermentationsbrühe
einbringen wenn die Gärung bereits einige Zeit in Gang ist, und die Fermentation dann fortsetzen, bis die Bildung des Salutaridins
beendet ist. Ferner kann das Reticulin, wie es dem Fachmann ersichtlich ist, gründlich mit den durch die Fermentation der ausgewählten
Mikroorganismen erzeugten oxydativen Phenolkopplungsenzymen
in Berührung gebracht werden, beispielsweise durch innigen Kontakt des (-)Reticulins mit ruhenden Zellen des die gewünschten Enzyme
enthaltenden Stammes.
Die wäßrigen Fermentationsmedien, welche bei der Herstellung des
gewünschten biochemischen Enzymsystems eingesetzt werden, werden nach herkömmlichen Methoden zur Züchtung derartiger Mikroorganismen,
beispielsweise nach den bei der Herstellung von Antibiotika angewendeten Verfahren, erzeugt. Solche Medien enthalten assimilierbaren
Kohlen- und Stickstoff liefernde Substanzen sowie anorganische
Salze einschließlich der für den reibungslosen Stoffwechsel
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der Mikroorganismen erforderlichen Spurenmetalle.
Als Substanzen, welche den assimilierbaren Kohlenstoff in den Nährmedien liefern, eignen sich im allgemeinen Kohlenhydrate, wie
Zuckerarten, z.B. Glucose, Rohrzucker, Maltose, Milchzucker oder Dextrin, und Stärkearten. Die im Medium eingesetzte genaue Menge
der Kohlenstoff liefernden Substanz hängt teilweise von den anderen
Bestandteilen des Mediums ab. Im allgemeinen ist jedoch ein Kohlenhydratanteil von etwa 0,1 bis 6 Gewichtsprozent des Mediums
ausreichend. Man kann eine einzige Kohlenstoff liefernde Substanz einsetzen oder mehrere solche Substanzen im Medium vereinigen.
Verschiedene Stickstoff liefernde Substanzen, wie Caseinhydrolysate,
enzymatdschePapainspaltproaukte aus So jabohnenmehl, Erdnußmehl, Erdnußölmehl,
lösliche Brauerei- und Brennereirückstände (Distiller "'s solubles),
Maisquellwässer, Natriumnitrat, Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat, werden leicht durch die Mikroorganismen assimiliert.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird (-)Reticulin in (+)Salutaridin
übergeführt. Im allgemeinen wird (-)Reticulin bevorzugt
als Ausgangsverbindung eingesetzt, obwohl man im Verfahren der Erfindung ebenso gut Mischungen der (-)- und (+)-Form von Reticulin,
insbesondere das racemische Gemisch, einsetzen kann. Die Verwendung von (-)Reticulin wird erfindungsgemäß bevorzugt, da man auf
diese Weise maximale Anteile des gewünschten (+)Salutaridins erhält
und die Gewinnung des gewünschten Produkts auf weniger große Schwierigkeiten stößt.
Das erfindungsgemäß erzeugte (+)Salutaridin wird leicht gewonnen,
indem man die alakalische filtrierte Brühe mit einem geeigneten, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Äthylacetat oder
Benzol, extrahiert. Die Lösung des gewünschten Produkts im betreffenden
Lösungsmittel kann dann durch chemische Methoden, beispielsweise nochmalige Extraktion, Aufteilung zwischen alkalischen wäßrigen
Lösungen der Fermentationsprodukte und mit Wasser nicht mi-schbaren
Lösungsmitteln, und/oder durch Flüssigkeits-Chromatographie
oder Dünnschichtchromatographie über beispielsweise Siliciumdioxid
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weiter gereinigt werden.
Das nach dem erfindungs gemäß en Verfahren hergestellte (+)Salutaridin
wird zweckmäßig durch Flüssigkeits-Chromatographie und/oder Dünnschicht Chromatographie unter Anwendung der nachstehend beschriebenen
Methoden untersucht. Diese Prüfmethoden bilden ein praktisches liittel zur Bestimmung der Mikroorganismen, welche die
gewünschten, die umwandlung des (-)Reticulins in (+)Salutaridin
bewirkenden Enzymsysteme erzeugen. Man kann diese Methoden daher zur Selektion der in den erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren
Mikroorganismen anwenden.
Die zur Umwandlung von (-)Reticulin in (+)Salutaridin brauchbaren
oxydativen Phenolkopplungsenzyme werden durch zu den Schizomycetes
und Eumycetes gehörende Mikroorganismenarten erzeugt. Diese Klassen
von Mikroorganismen sind in"Bergey*s Manual of Determinative Bacteriology",
7.Ausgabe, Williams und Wilkins, sowie in "A Dictionary of the Fungi" von Ainsworth und Bisby, 1954, Commonwealth Mycological
Institute, beschrieben. Es wurde gefunden, daß Arten der Ordnungen Pseudomonadeles und Actinomycetales aus der Klasse Schi-*
zomycetes, insbesondere bestimmte Spezies der Genera Pseudomonas
und Streptomyces, Enzyme mit Eignung für die Umwandlung von (-)Reticulin
in (+)Salutaridin erzeugen. So wurden bestimmte aus Bodenpopulationen isolierte Stämme von Pseudomonas sp. MB 3119, Streptomyces
sp. MA 4382, 4383, 4384 und 4390 sowie Streptomyces griseus
MA-8 als brauchbar befunden (die MB- und MA-Nummern sind jene, welche
diesen Kulturen in der Kulturkollektion von Merck & Co., Inc., Rahway, New Jersey, V.St.A., zugeordnet wurden). Kulturen dieser
Organismen wurden unwiderruflich in der Kulturkollektion der Northern
Regional Research Laboratories des Department of Agriculture in Peoria, Illinois, V.St.A., hinterlegt, wo sie jedermann unter
den nachstehenden NRRL-Nummern frei verfügbar sind:
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Pseudoinonas sp. MB 3119 - NRRLB 5686
Streptomyces sp. MA. 4382 - NRRL 5688 Streptomyces sp. MA 4383 - NRRL 5689
Streptomyces sp. MA 4384 - NRRL 5690 Streptomyces sp. IiA 4390 - NRRL 5691
Streptomyces griseus MA-8 - NRRL 5687
Die morphologischen und Züchtungsmerkmale dieser Organismen sind aus
den nachstehenden Aufstellungen ersichtlich.:
Morphologie: Stäbchen, 0,4 x 1,2-1,7 Mikron, einzeln und paarweise
auftretend; gramnegativ; beweglich.
Nähragarkolonien:(48 Std.-28°C) kreisförmig, Rand zusammenhängend,
glänzend, leicht erhöht, viskos, gelbbraune Färbung, 2-3 mm
Schrägagar-Nälir- (48 Std.-28°C) gutes Waschtum, fadenförmig, glänmedium:
zend Nähr brühe: (48 Std.-28 C) trübes, kleines, knopf artiges Sede-
ment, welches bei Störung viskos ist, kein Ring oder Häutchen
EMB-Agar: gutes Wachstum, rosa—gelbbraune Färbung,
halbtransparent
Magermilch-Platte: gutes Wachstum, mäßige Hydrolyse von Casein
Lackmusmilch: Wachstum, jedoch keine Färb- oder Konsistenzänderung
Nitratreduktion: negativ Oxidase: positiv Katalase: positiv
Indol: negativ HgS-Erzeugung: negativ Methylrot: negativ
Voges-r-Proshauer: negativ
Gelatine: mäßige Verflüssigung Stärke: keine Hydrolyse
gutes Wachstum bei 280C und 37°C
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schwache Säure erzeugung aus Glucose unter oxidierenden Bedingungen
nach. 5 Tagen bei 28°C.
Morphologie: Sporophoren verzweigt, gekrümmt, bilden Büschel;
Sporen oval, 0,9 x 1,2 Mikron (97OX), in Ketten von mehr als 10 Sporen; Kultur zeigt an den meisten Medien gute Sporenbildung.
Tomatenpaste — Hafermehl—Agar
V : Rückseite: dunkelrot
A : pulverig, flach, graustichiges Schmutzigrosa (6 ec)
SP: helles Rötlichbraun Czapek-Dox—Agar (Rohrzuckernitrat-Agar)
V : Rückseite: rosa
A : pulverig, flach, helles graustichiges Rosa (5 cb) SP: hellrosa
Eieralbuminagar
Eieralbuminagar
V : Rückseite: rosa
A : pulverig, flach, Zentrum helles graustichiges Rosa
(5 cb), Rand hellbeige (3 ec) SP: hellrosa-beige
Glycerin-Asparagih-Agar
V : Rückseite: dunkelrot
A : pulverig, helles graustichiges Rosa (5 cb), Rand
hellbeige (3 ec) SP: rosa-beige
Mineralsalz-Stärke-Agar
Mineralsalz-Stärke-Agar
V : Rückseite: graustichiges Rosa
A : pulverig, hellbeige (3 ec) mit rosa Tönung im Zentrum der Kolonie und grünlicher Tönung am Rand
SP: hellrosa-beige salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar
V : Rückseite: Zentrum rötlichbraun, Rand dunkles
Gelbbraun
A : pulverig, hellbraun SP: helles Rötlichbraun
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ί 2406A47
Hefeextrakt -Malzextrakt-Agar
V : Rückseite: rot
A : pulverig, helles graustieiliges Rosa (5 cb), Rand
hellbeige (3 ec) SP: rötliciibraun Pepton-Eisen-Hefeextrakt-Agar
V : cremefarben bis gelbbraun A : cremefarben
SP: keines Melanin: negativ H2S-Erzeugung: negativ
Nähragar
V : Rückseite: dunkle Cremefarbe A : pulverig, cremefarben
SP: keines S tärk e agar-Nährm ed ium
V : Rückseite: dunkle Cremefarbe
A : pulverig, cremefarben bis hellbeige SP: keines
Hydrolyse von Stärke: gut G elatine agar-Nährmedium
V : Rückseite: rosastichige Cremefarbe
A : pulverig, flach, helles graustichiges Rosa SP: keines
Verflüssigung von Gelatine: gut Gelatine-Stichkultur
V : leicht, gelbbraun, flockig A : keines
SP: keines
Verflüssigung von Gelatine: vollständig Kartoffelkeil
V : gelbbraun
A : gut, helle Cremefarbe bis hellbeige SP: leichte Bräunung des Keils
Lo effler-Blut serum
V : cremefarben A : keines
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SPi keines
Verflüssigung: keine
Magermilcli-Agar
Magermilcli-Agar
V : Rückseite: dunkle rotstichige Cremefarbe
A : pulverig, helle Cremefarbe
A : pulverig, helle Cremefarbe
SP: helles Rötlichbraun
Hydrolyse von Casein: positiv
Lackmusmileh
Hydrolyse von Casein: positiv
Lackmusmileh
V : gutes Ringwachsturn, gelbbraun mit Purpurstich
A : mäßig, weiß bis beige
A : mäßig, weiß bis beige
Färbet tiefpurpur oberhalb der Hälfte und gelbbraun am Boden, zeigt Reduktion von Lackmus an
Eoagulierung und/oder Peptonisierungi fast vollständige Peptonisierung, Milch wird alkalisch
(ps 8,0)
Magermilch
(ps 8,0)
Magermilch
V : gutes Ringwachstum, gelbbraun bis braun
A i mäßig, beige
A i mäßig, beige
SP: hellbraun
Koagulierung und/oder Peptonisierung: fast vollständige
Peptonisierung, Milch wird alkalisch
(% 7,8)
(Eyrosin-Agar
(% 7,8)
(Eyrosin-Agar
V : Ruckseitei dunkelrot
A : pulverig, flach, helles graustichiges Rosa (5 cb
Rand hellbeige (3 ec)
SPi rosa
Zersetzung von Tyrosin: positiv
SPi rosa
Zersetzung von Tyrosin: positiv
!£rypton-He"f 6 ext rakt—Brühe
purpurnes Pigment, welches mit NaöH einen tiefen rot
stichigen Purpurton annimmt (reversibel bei Säurezugabe) und sich mit HCl gelbbraun färbt (reversibel
bei RaÖH-Zugabe)
Kohlenstoffverwertung
Pridham-Gottlieb-Basismedium + 1 # Kohlenstoff liefernde Substanz} + = Wachstum^ + = Wachstum schlecht
oder fraglich; - = kein Wachstum im Vergleich zu
— 9 -
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Blindprobe (keine Kohlenstoff liefernde Substanz)
Glucose +
Arabinose +
C ellulo se —
Fructose +
Ino sit -
Milchzucker +
Maltose +
Mannit +
Mannose +
Raffinose -
Rhamnose - '
Rohrzucker +
Xylose +
Temperaturbereich (salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose—Agar)
28°C: gutes Wachstum
370C: mäßiges Wachstum
5O0C: kein Wachstum
Sauerstoffbedarf (Stichkultur in salzhaltigem Hefeextrakt-Glucose-
-Agar)
aerob
Nitratreduktion: positiv
aerob
Nitratreduktion: positiv
Streptomyces sp. MA 43,83
Morphologie: Sporophoren verzweigt, gekrümmt, Büschel bildend;
Sporen oval bis zylindrisch, 0,9 x 1,2 Mikron (97OX), in Ketten
von mehr als 10 Sporenj Kultur zeigt an den meisten Medien gute Sporenbildung
Tomatenpaste-Häfermehl-Agar
Tomatenpaste-Häfermehl-Agar
V : Rückseite: bfaun
A s körnig, helles Gelbbraun mit grünstichig-gelb-
braunem Rand (2 ec) SF: keines Czapek-Dox-Agar (Rohrzuckernitrat-Agar)
V : farblos bis helle Cremefarbe
- 10 -
15 362 .
A : dünn, flach, cremefarben SPs keines E i e ralbumin—Agar
V : Rückseite: gelbbraun
A : dünn, pulverig, hellbeige SPt keines GIy cerin-Asparagin-Agar
V : Bückseite: rötliches Gelbbraun
A : körnig, hellbeige mit. gelbgrünen Tönungen (2 db), umrandet mit graustichig-gelbgrünen Tönungen
(2 db) SP: keines Mineralsalz-Stärke-Agar
V : Rückseite: gelbbraun mit grünstichig-gelbbraunera
Rand
A : pulverig bis körnig, helles Gelbbraun mit gelblich-grünen
Tönungen (2 ec) SP: gelbbraun salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar
V : Rückseite: braun, stark gekräuselt
A : körnig, helles Gelbbraun mit gelblich-grünen Tönungen
(2 ec bis 2 db) SP: gelbbraun Hefeextrakt-Malzextrakt-Agar
V : Rückseite: braun
A : körnig, helles Gelbbraun mit gelblich-grünen Tönungen
(2 db), Rand helles Gelbbraun SP: gelbbraun Pepton-Eisen-Hefeextrakt-Agar
V : Rückseite: rötliches Gelbbraun
A : pulverig, cremefarben bis hellbeige SP: keines Melanin: negativ
HpS-Erzeugung: negativ Nähragar
V : Rückseite: gelbbraun A : hellbeige
- 11 -
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SP: keines Stärke-Agar-Nährmedium
V : Rückseite: tiefe Cremefarbe A : cremefarben bis hellbeige SP: keines
Hydrolyse von Stärke: gut Gelatine-Agar-Nährmedium
V : Rückseite: gelbbraun A : cremefarben
SP: keines
Verflüssigung von Gelatine: gut Gelatine-Stichkultur
V : mäßig, hellbrauner Ring A : keines
SP: hellbraun
Verflüssigung von Gelatine: vollständig Kartoffelkeil
V : gelbbraun
A : helle Cremefarbe bis hellbeige SP: leichte Bräunung des Keils Loeffler-Blutserum
V : gelbbraun A : keines SP: keines Verflüssigung: leicht
Magermilch-Agar
V : gelbbraun
A : cremefarben bis hellbeige SP: keines
Hydrolyse von Casein: positiv Lackmusinilch
V : guter Y/achstumsring, gelbbraun mit Purpurstich A : mäßig, weiß bis beige
Farbe: tiefpurpur oberhalb der Hälfte und gelbbräun
am Boden, zeigt Reduktion von Lackmus an
Koagulierung und/oder Peptonisierung: fast vollständige Peptonisierung, Milch wird-alkalisch
(pH 8,05)
- 12 409833/1061
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Magermilch.
V : guter Wachstumsring, gelbbraun bis braun A : mäßig, beige
SP: hellbraun Koagulierung und/oder Peptonisierung: fast vollständige
Peptonisierung, Milch, wird alkalisch. (Pn 7,85)
Tyrosin-Agar
V : Rückseite: braun
A : körnig, graustichiges gelbbraun (3 ge) SP: keines
• Zersetzung von Tyrosin: positiv Kohlenstoffverwertung
Pridham-Gottlieb-Basismedium + 1 fo Kohlenstoff liefernde
Substanz; + = Wachstum; + = Wachstum schlecht oder fraglich; - = kein Wachstum im Vergleich zu
Blindprobe (keine Kohlenstoff liefernde Substanz)
Glucose +
Arabinose -
,Cellulose -
Fructose +
Inosit -
Milchzucker +
Maltose +
Mannit +
Mannose +
Raffinose -
Rhamnose -
Rohrzucker +
Xylose +
Temperaturbereich (salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar)
280C: gutes Wachstum
370C: mäßiges Wachstum
5O°C: kein Wachstum
Sauerstoffbedarf. (Stichkultur in salzhaltigem Hefeextrakt-Glucose-
- 13 -
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-Agar) /V
Nitratreduktion: negativ
Morphologie: Sporophoren verzweigt, gekrümmt, Büschel bildend;
Sporen oval bis zylindrisch, 0,9 x 1,2 Mikron (97OX) in Ketten von mehr als 10 Sporen; Kultur zeigt an den meisten. Medien gute
Sporenbildung«
Tomat enpast e-Haf ermehl-Agar
Tomat enpast e-Haf ermehl-Agar
V" : Rückseite: braun
A : körnig, mittelrötlichbraun (4 ge)
SP: hellbraun
C zap ek-Dox-Agar (Rohrzuckernitrat -Agar )
C zap ek-Dox-Agar (Rohrzuckernitrat -Agar )
V : Rückseite: cremefarben
A : dünn, körnig, cremefarben mit rosa Tönung SP: keines
Ei eralbumin-Agar
Ei eralbumin-Agar
V : Rückseite: cremefarben
A : dünn, pulverig, cremefarben mit rosa Tönung SP: keines
Glyc erin-A sparagin-Agar
Glyc erin-A sparagin-Agar
V : Rückseite: dunkelbraun
A : körnig, mittelrötlichbraun (4 ge) SP: braun
Mineralsalz-Stärke-Agar
Mineralsalz-Stärke-Agar
V : Rückseite: rosa-beige
A : körnig, mittelrötlichbraun (4 ge), Rand hellbeige (3 ec) SP: rötlichbraun
salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar
V : Rückseite: rötlichbraun
A : körnig, hellbeige mit rötlichen Tönungen SP: rötlichbraun
Hefeextrakt-Malz extrakt-Agar
V : Rückseite: rötlichbraun
A : körnig, mittelrötlichbraun (4 ge) <.
- 14 -
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SP: rötliehbraun Pepton-Eisen-Hefeextrakt-Agar
V : Rückseite: braun A : beige
SP: dunkelbraun Melanin: positiv HgS-Erzeugung: positiv
Nähragar
V : Rückseite: gelbbraun A : körnig, hellbeige SP: hellbraun
Stärkeagar-Nährmedium
V : Rückseite: gelbbraun A : beige
SP: hellbraun Hydrolyse von Stärke: gut G elat ine agar - Nährmedium
V : Rückseite: gelbbraun A : cremefarben bis beige SP: hellbraun Verflüssigung von Gelatine: gut
Gelatine-Stichkultur
V : Wachstum gut, gelbbraun A : keines
SP: braun
Verflüssigung von Gelatine: vollständig Kartoffelkeil
V : gelbbraun
A : tiefe Cremefarbe SP: braun Lo effler-Blutserum
V : cremefarben A : keines
SP: keines
Verflüssigung: keine Magermilch-Agar
V : Rückseite: rötliehbraun
_ 15 —
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A : cremefarben bis beige SP: rötlichbraun Hydrolyse von Casein: positiv
Lackmusmilch
V : ausgeprägtes Ring- und Oberflächenwachstum,
dunkelbraun bis grau mit Purpurstich A : weiß bis beige
Farbe: bräunlichpurpur oberhalb der Hälfte und braun
am Boden, zeigt Reduktion von Lackmus an Koagulierung und/oder Peptonisierung: Peptonisierung
nahezu vollständig, Milch wird alkalisch (pH 8,2) Magermilch
V : ausgeprägtes Ringwachstum, dunkelbraun A : mäßig, beige
SP: dunkelbraun
Koagulierung und/oder Peptonisierung: Peptonisisrung
fast vollständig, Milch wird alkalisch
(pH 8,35) Tyrosin-Agar
V : dunkelbraun
A : körnig, mittelrötlichbraun, Rand hellbeige SP: dunkelbraun
Zersetzung von Tyrosin: positiv Kohlenstoffverwertung
Pridhara-Gottlieb-Basismedium + 1 fo Kohlenstoff liefernde
Substanz; + = Wachstum; + = Wachstum schwach oder fraglich; - = kein Wachstum im Vergleich zu
Blindprobe (keine Kohlenstoff liefernde Substanz)
Glucose + Arabinose _+
Cellulose Fructose + Inosit +
Milchzucker +
Maltose + *
- 16 -
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Mannit +
Mannose +
Raffinose _+
Rhamnose +
Rohrzucker. +
Xylose +
Temperaturbereich, (salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar)
280G : gutes Wachstum
370C : mäßiges Wachstum
5O0C : kein Wachstum
Sauerstoffbedarf (Stichkultur in salzhaltigem Hefeextrakt-Glucose-
-Agar)
Nitratreduzierung: positiv
Morphologie: Sporophoren verzweigt mit Ketten von mehr als 10 Sporen,
enge Spiralen bildend; Sporen oval bis zylindrisch, 0,9 χ 1,2 Mikron (97OX); Sporenbildung an den meisten Medien gut.
Tomatenpaste-Hafermehl-Agar
V : Rückseite: gelbbraun
A : pulverig, flach, mittelbraun mit rosa Tönungen
(4 ge) SP: keines Czapek-Dox-Agar (Rohrzuckernitrat-Agar)
V : Rückseite: helles Rötlichbraun
A : dünn, pulverig, mittelrötlichbraun (4 ge)
SP: keines Ei eralbumin-Agar
V" : Rückseite: hellbraun
A : dünn, pulverig, hellbraun bis mittelrötlichbraun
SP: keines Glyc erin-Aspar agin-Agar
V : Rückseite: helles Rötlichbraun bis 'gelbbraun
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15 362
A : pulverig, mittleres Rötlichbraun (4 ge) SP: keines Mineralsalz-Stärke-Agar
V : Bückseite: helles Rötlichbraun
A : dünn, pulverig, mittleres Rötlichbraun (4 ge) SP: keines salzhaltiger Hef eextrakt-Gluco se-Agar
V : Rückseite: rötlichbraun bis gelbbraun
A : pulverig, mittleres Rötlichbraun (4 ge) SP: keines Hefeextrakt-Malzextrakt-Agar
V : Rückseite: rötlichbraun bis gelbbraun
A : pulverig, mittleres Rötlichbraun (4 ge), umrändert mit Flächen von dunkelrötlichbraunem vegetativem
Wachstum
SP: keines Pepton-Eisen-Hefeextrakt-Agar
V : gelbbraun
A : zerstreut, beige SP: keines Melanin: negativ HpS-Erzeugung: negativ
Nähragar
V : Rückseite: tiefrosa-cremefarben
A : hellrosa-beige
SP: keines Stärkeagar-Nährmedium
V : Rückseite: rosa-beige
A : graustichiges Lavendelblau
SP: helles, rotstichiges Gelbbraun Hjrdrolyse von Stärke: gut Gelatineagar-Nährmedium
V : Rückseite: cremefarben mit rosa Tönung A : rosa-cremefarben
SP: keines
Verflüssigung von Gelatine: gut
- 18 409833/1061
Gelatine-Stichkultur
V : gelbbraunes Ringwaehstum
A : keines
SP: hellbraun
Verflüssigung von Gelatine: vollständig Kartoffelkeil ~
V : gelbbraun A : braun SP: hellbraun
Loeffler-Blutserum
V : cremefarben A : keines
SP: keines
Verflüssigung: keine Magermilch-Agar
V : Rückseite: dunkelrosa
A : pulverig, mittleres Rötlichbraun, umrändert mit
einigen gräulich-braunen Flächen SP: dunkelrosa
Hydrolyse von Casein?1 positiv
Lackmusmilch
V : gutes Ringwachstum, gräulich-gelbbraun mit Pur
purstich A : keines Farbe: purpur oberhalb der Hälfte und rosa-braun am
Boden, zeigt Reduktion von Lackmus an Koagulierung und/oder Peptonisierung: Peptonisierung
vollständig, Milch wird alkalisch (p^ 7,6)
Magermilch
V : gutes Ringwachstum, gelbbraun bis braun A : keines
SP: rosa-beige
Koagulierung und/oder Peptonisierung: Peptonisierung
vollständig, Milch wird alkalisch (p^ 7,4)
Tyrosin-Agar
V : Rückseite: rotstichiges Gelbbraun
A : pulverig, flach, mittleres Rötlichbraun (4 ge)
- 19 -
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SP: keines
Zersetzung von Tyrosin: positiv Kohl ens t ο f f verwertung
Zersetzung von Tyrosin: positiv Kohl ens t ο f f verwertung
Pridham-Gottlieb-Basismedium + 1 $ Kohlenstoff liefernde Substanz; + = Wachstum; + = Wachstum schwach
oder fraglich; - = kein Wachstum im Vergleich zu Blindprobe (keine Kohlenstoff liefernde Substanz)
Glucose +
Arabinose +
Cellulose -
Fructose +
Ino sit -
Milchzucker +
Maltose +
Mannit +
Mannose +
Raffinose +
Rhamnose -
Rohrzucker +
Xylose +
Temperaturbereich (salzhaltiger Hefeextrakt-Glucose-Agar)
280C : gutes Wachstum
37°C : mäßiges Wachstum
500C : kein Wachstum
Sauerstoffbedarf (Stiehkultur in salzhaltigem Hefeextrakt-Glueose-
-Agar)
aerob
Nitratreduktion: negativ
aerob
Nitratreduktion: negativ
Bei der vorstehenden Beschreibung der Streptomyces bedeuten: V: vegetatives Wachstum
A: Luftmyzel·
SP: lösliches Pigment
A: Luftmyzel·
SP: lösliches Pigment
Alle die Streptomyces betreffenden Werte wurden nach 3 Wochen bei 280C bestimmt, sofern nichts anderes angegeben ist; der pH-Wert
- 20 -
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aller Medien wurde auf etwa 6,8 bis 7,2 eingestellt. Die Farbzahl-"bezeiclmungen
wurden dem "Color Harmony Manual", 4.Ausgabe (1958), Container Corporation of America, Chicago, Illinois, entnommen.
Andere Mikroorganismen, welche als für das erfindungsgemäße Verfahren
brauchbar befunden wurden, gehören der Klasse Eumycetes an. Insbesondere die Unterklassen Phycomycetes und Fungi imperfecti
innerhalb der Klasse Eumycetes umfassen Arten, welche im Rahmen der Erfindung bevorzugt einsetzbar sind. So bilden Arten der Gattungen
Mucor, Syncephalastrum, Cunninghamella, S. Neurospora und Parasitella aus den Unterklassen Mucorales und Sphoeriales sowie
der Gattungen Penicillium, Aspergillus, Torula und Sterigmatocystis aus der Unterklasse Fungi imperfecti erfindungsgemäß bevorzugte
Mikroorganismen. Spezielle Organismen innerhalb dieser Gattungen (mit ihren Kennzahlen gemäß der Kulturkollektion von Merck & Co.,
Inc.) mit besonders guter Eignung sind Penicillium chrysogenum MF 3965, Cunninghamella sp. TtTF 4547, Torula cremoris MY-59» Neurospora
sp. MF 2347 und Aspergillus sp. MF 4536. Weitere im erfindungsdungsgemäßen
Verfahren verwendbare Arten von Eumycetes sind Parasitella simplex ATCC 6476 (auch als Mucor parasiticus bekannt),
Syncephalastrum nigricäns QM 835, Cunninghamella echinulata QM 35L
und Sterigmatocystis nigra NRRL 367 (11ATCC" bedeutet "American Type
Culture Collection", "QM" "Army Quartermaster Corp. Collection, Natick, Massachusetts").
Die nachstehenden Kulturen wurden unwiderruflich in der Kulturkollektion
der Northern Regional Research Laboratories des Department of Agriculture, in Peoria, Illinois hinterlegt, wo sie jedermann
unter den folgenden NRRL-Kennzahlen frei verfügbar sind:
Cunninghamella sp. MF 4547 - NRRL 5695 Aspergillus sp. MP 4536 - NRRL 5694
Torula cremoris MY-59 - NRRL Y7495 Neurospora sp. MF 2347 - NRRL 5692 Penicillium chrysogenum MF 3965 - NRRL 5693
Die morphologischen und Züchtungsmerkmale der ersten beiden Organismen
sind in den nachstehenden Aufstellungen angeführt:
- 21 -
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Morphologie: Konidiophoren aufrecht, verzweigt, enden in verbreiterten
Köpfen, die mit sphärischen bis ovalen Ko nidi en bedeckt sind; Myzel nicht-septiert.
Koloniebeschreibung:
Czapek-Dox-Agar: weich, ausgebreitet, helles Gelbbraun; Rückseite: gelb; Malzextrakt—Agar: flockig, ausgebreitet,
hellrosa-beige; Rückseite: gelbbraun; Saboraud-Glucose-Agar: weich, ausgebreitet, hellrosa-
-beige; Rückseite: gelbbraun (mehr ins Gelbliche).
Morphologie: Konidiophoren kurz mit Ketten von sphärischen Konidien,
welche säulenförmige Köpfe bilden.
Koloniebe- flach, ausgebreitet, dunkelolivgrün bis dunkelsalbeischreibung:
grün; Rückseite der Kolonie ist gelb bis gelblichgrün
(Czapek-Dox-Agar, Saboraud-Glucose-Agar und Malzextrakt-Agar).
Ein lyophilisiertes Röhrchen von Parasitella simplex ATCC 6476
wird in 10 ml eines sterilen Basismediums suspendiert. Jeweils 0,3 ml der erhaltenen Suspension werden zur Beimpfung von jeweils
10 ml eines sterilisierten Basismediums mit einem Gehalt von 3000jig
dl-Reticulin in 25 χ 150mm-TeströTirchen verwendet. Biß Röhrchen werden 5Tage
bei 280C an einem Rotationsschüttelapparat (220 UpM; Verschiebung
etwa 5,1 cm) bebrüt et. Nach der Entnahme der Röhrchen vom Schüttelapparat werden etwa 1 ml 0,5 m Dinatriumphosphat, welches mit
NaHpPO. auf einen pH~Wert von etwa 8 eingestellt wurde, und anschließend
2 ml Äthylacetat zugegeben. Die Mischung wird dann so lange kräftig geschüttelt, bis sich eine glatte Emulsion bildet.
Diese wird in ein Zentrifugenröhrchen übergeführt und so lange zentrifugiert, bis die Emulsion in eine Lösungsmittel- und eine
wäßrige Fraktion aufbricht. Der erhaltene Äthylacetatextrakt wird
dann gemäß den nachstehend beschriebenen Methoden durch Flüssigkeit s-Chromatographie und Dünnschichtchromatographie analysiert,
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wobei sich, die Gegenwart von Salutaridin ergibt.
Zur Herstellung des'in diesem Beispiel verwendeten Basismediums
löst man 10 g Glucose, 3 g Malzextrakt, 2 g Hefeextrakt und 8 g Nährbrühe (Difco) in so viel Wasser, daß man 1 Liter Medium erhält.
Vor der Verwendung stellt man den Pg-Wert des Mediums mit
NaOH auf 7,0 ein. Bei Verwendung als festes oder Vorratsmedium werden 20 g/Liter Agar zugesetzt. Die Sterilisieruhg wird durch
Behandeln der Medien während 20 Minuten bei 1210C im Autoklav
vorgenommen.
Das dl-Reticulin wird unter aseptisehen Bedingungen in Form einer
sterilen wäßrigen Lösung in solcher Menge zugesetzt, daß man eine Konzentration von 300^UgZmI erreicht. Diese Lösung von dl-Reticulin
wird dadurch, hergestellt, daß man 6 mg der Verbindung in 1 ml
Wasser löst, den pH~Wert auf 7 einstellt und durch Filtration sterilisiert.
Der in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte Äthylacetatextrakt
wird durch Flüssigkeits-Cnromatographie über einem Anionenaustauscherharz
und/oder Kieselgel gemäß den nachstehenden Methoden auf die Gegenwart von Salutaridin untersucht:
0,5 ml des in der beschriebenen V/eise hergestellten Äthylacetatextrakts
werden mit Hilfe eines Stickstoffstroms zur Trockene eingedampft.
Der Rückstand wird mit 0,5 ml wäßriger Natronlauge (pH 11)
versetzt. Man injiziert 10 Mikroliter dieser Lösung in die Anionenaustauschersäule
und vergleicht die Verweilzeiten der Peaks im resultierenden Chromatogramm mit jenen von authentischem Salutaridin.
Die typischen Verweilzeiten für I so salutaridin, (+) Salutaridin und (-)Reticulin bei Verwendung der Anionenaustauschersäule betragen
4,2 , 6,0 bzw. 13»5 Minuten. Wenn ein Peak im Anionenaustauscherchromatogramm
die identische Verweilzeit wie das authentische (+)Salutaridin aufweist, injiziert man, um das Ergebnis zu bestätigen,
10 Mikroliter des Äthylac e tat extrakt s in einen mit einer Kieselgelsäule ausgestatteten Flüssigkeitschromatograph. Die typischen
Verweilzei-ten für (+)Salutaridin und (-)Reticulin bei Verwendung
der Kieselgelsäule betragen 8,2 bzw. 18,0 Minuten. Aus der
- 23 -
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15 362
nachstehenden Tabelle sind die beider Anionenaustausch-und Kieselgel-
-Flüssigkeitschromatographie angewendeten chromatographischen Bedingungen ersichtlich:
Art der
Chromatograph!e
Chromatograph!e
Säule
Elutionsmittel
Elutionsmittel
Säulendruck
(Überdruck)
(Überdruck)
Säulen-Fließgeschwindigkeit
Temperatur
Anzeigegerät (UV-254)
Papiervorschub
injizierte Menge
Papiervorschub
injizierte Menge
Anionenaustausch
Du Pont SAX (1/2 Meter)
0,01 m Natriumborat (PH 9)/0,001 m Natriumnitrat
etwa 14 Atm. 0,4 ml/min
Räumt emp eratur
0,01 OD
etwa 0,51 cm/min 10 Mikroliter
Adsorption Nester/Paust SIL-X (1 Meter)
Chloroform/Methanol
(Volumverhältnis 9:1)
etwa 49 Atm. 0,6 ml/min
Raumtemperatur 0,01 OD etwa 0,51 cm/min 10 Mikroliter
Die Ferment at ionsbrüh en, welche bei der allgemeinen Prüfung mittels
Flüssigkeits-Ghromatographie positive Resultate liefern, werden
nochmals mit Hilfe von zwei verschiedenen, nachstehend beschriebenen dünnschichtchromatographischen Systemen überprüft. Zu
diesem Zweck wird die restliche Hälfte des Äthylacetatextrakts der Brühe aufgeteilt und auf die Dünnschichtchromatographieplatten
(in zwei Flecken auf jede der beiden Platten) aufgebracht. Einer dieser Flecken ist ein Gemisch mit authentischem (+)Salutaridin,
welches die Feststellung der Übereinstimmung mit dem erzeugten Fleck als weiteren Nachweis neben dem Rf-Wert ermöglicht. Außerdem
wird eine reine authentische Probe von (+)Salutaridin (2jj.g)
längsseits dieser beiden Flecken untersucht. Die Sichtbarmachung an den entwickelten Platten wird durch UV-Absorption (Fluoreszenzauslöschung
der dem UV-Licht ausgesetzten Platten) und mittels Joddampf bewirkte Farbreaktion vorgenommen. Durch die letztere
Methode kann die UV-Absorption verstärkt werden. Die Feststellungsgrenze beträgt bei jeder Methode etwa 1 jug in einem Fleck entsprechend
einer Ausbeute von 0,25 i° in der gesamten Brühe.
- 24 -
409833/1 Ό 61
pünnschichtchromatographiesystem A
Methanol/Aceton/Chloroform (1 : 1 : 8) an SiOg-Platten (Kieselgel, Quantum Industries). Bei diesem System können die nachstehenden ausgeprägten Flecken in der Reihenfolge abnehmender Beweglichkeit festgestellt werden:
Methanol/Aceton/Chloroform (1 : 1 : 8) an SiOg-Platten (Kieselgel, Quantum Industries). Bei diesem System können die nachstehenden ausgeprägten Flecken in der Reihenfolge abnehmender Beweglichkeit festgestellt werden:
Fleck | Rf | Uv-Absorption | Jodreaktion |
unbekannte Substanz I |
0,65 | schwach | braun |
(+)Salutaridin | 0,6 | stark | gelb |
unbekannte Substanz II |
0,5 | schwach | gelb |
Isosalutaridin | 0,45 | stark | gelb |
Isoboldin | 0,3 | schwach | purpur |
(-)Reticulin | 0,1 | schwach | gelb · |
Dünnschichtchromatographiesystem B |
Chloroform an Aluminiumoxid F254 Typ T (E.Merck). Von den vorstehend
genannten Verbindungen verläßt lediglich (+)Salutaridin die Ursprungszone (Rf 0,3)» wenn es Joddampf ausgesetzt wird, entwickelt
es eine charakteristische graue Farbe, welche bald ins Gelbe übergeht.
Die Oberfläche eines das Basismedium enthaltenden Schrägagars wird mit Hilfe einer sterilen Ösennadel mit der gemäß Beispiel 1
hergestellten Suspension von Parasitella simplex ATCC 6476 beimpft.
Die Schrägpräparate werden 5 Tage bei 280C bebrütet. Nach dieser
Zeit zeigt sich ein üppiges Wachstum. Man beimpft 40 ml steriles Basismedium mit mehreren Ösen des Pilzes aus dem bebrüteten
Schrägpräparat. Jeweils 1 ml der erhaltenen Suspension werden dann in jeden von dreißig 250 ml-Erlenmeyer-Kolben, welche 40 ml
des in Beispiel 1 beschriebenen sterilen Basismediums sowie 300 jug/ml dl-Reticulin enthalten, eingeimpft. Die erhaltenen beimpften
Kolben sowie Vergleichskolben ohne Reticulin werden 5 Tage bei 28°C an einem Rotations Schüttelapparat bebrütet. Danach wird
der Inhalt der das dl-Reticulin enthaltenden Kolben vereinigt.
- 25 409833/1061
Sowohl die reticulinhaltige Ferment at ionsbrühe als auch, die Vergleichsbruhe
werden auf die Gegenwart von Salutaridin untersucht. Es wird festgestellt, daß die dl-Reticulin enthaltenden Brühen
im Gegensatz zu den Vergleichsbrühen Salutaridin enthalten.
40 ml in einem 250 ml-Erlenmeyer-Kolben befindliches Basismedium
werden mit der in Beispiel 2 beschriebenen Schrägkultur von Parasitella
simplex ATCC 6476 beimpft. Man bebrütet 3 Tage bei 280C
an einem Schüttelapparat. Dann beimpft man 60 Kolben, welche jeweils
40 ml des 300jug/ml dl-Reticulin enthaltenden Basismediums
beinhalten, mit 1 ml der resultierenden Impfkultur. Nach 5tägiger Bebrütung bei 280C an einem Schüttelapparat werden die erhaltenen
Fermentationsbrühen untersucht. Es wird festgestellt, daß sie Salutaridin
enthalten.
Beispiel 4
Eine Öse Parasitella simplex ATCC 6476 wird aus einer Schrägkultur
in 10 El steriles Basismedium übergeführt. Die Suspension (0,25 ml)
überimpft man in 25 x 150 mm-Teströhrchen, welche 10 ml steriles
Basismedium und 300 lug/ml dl-Reticulin enthalten. Die beimpften Röhrchen werden bei 280C an einem Rotationsschüttelapparat bebrütet.
Man entnimmt einzelne Röhrchen nach 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 Tagen Bebrütung und prüft auf die Gegenwart von Salutaridin. Die nachstehende
Tabelle zeigt die in den Fermentationsbrühen enthaltene
Salutaridinmenge, wie sie gemäß den hier beschriebenen Methoden
bestimmt wurde:
gebildetes Salutaridin Tage der Bebrütung .ju.g/ml
4 0,5
5 0,9
6 3,6 .
7 1,4
8 3,5
9 2,9 10 .5,7
- 26 409833/ 1061
Beispiel 5
Eine durch Fermentation von 2250 ml Basismedium mit einem Gehalt von 675 mg dl-Reticulin, wie in Beispiel 3 beschrieben ist, erhaltene
Gärbrühe wird durch Zugabe von 14,2 g Dinatriumphosphat
alkalisch gemacht (pH 8,1). Die erhaltene Mischung wird mit 500 ml
Äthylacetat verrührt und filtriert. Man extrahiert die wäßrige. Schicht des Filtrats zweimal mit jeweils 350 ml Äthylacetat und
trocknet die erhaltenen vereinigten Extrakte über Natriumsulfat.
Der .nach dem Eindampfen im Vakuum erhaltene Rückstand wird zwischen
100 ml 4prozentiger Natronlauge und 100 ml Benzol unter Stickstoff aufgeteilt. Die abgetrennte wäßrige Schicht wird mit weiterem Benzol
gewaschen und anschließend mit 85prozentiger Phosphorsäure auf P1J 7,0 bis 8,0 eingestellt. Man extrahiert die erhaltene alkalische
Lösung in einer Stickstoffatmosphäre dreimal mit jeweils 100 ml
Chloroform. Die vereinigten Extrakte werden getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird an drei Siliciumdioxidplatten (E.Merck,
2 mm, 20 χ 20 cm) unter Verwendung von 20 fo Methanol in Chloroform
als Entwicklungs-Iiösungsmittel chromatographiert. An den entwickelten
Platten werden zwei ausgeprägte Banden durch UV festgestellt und
durch Abschaben isoliert. Das abgeschabte SiOp-Material wird mit
Methanol extrahiert. Ben. beim Abdämpfen des Methanols anfallenden
Pest stoff extrahiert man nochmals mit Dichlormethan, wobei man SiOp-freie Substanzen erhält. Die sich langsamer bewegende Bande
(Rf 0,6, 13 mg) wird als Isosalutaridin identifiziert. Das Produkt der sich rascher bewegenden Bande (Rf etwa 0,65) erfordert
eine v/eitere Reinigung, welche an zwei Aluminiumoxidplatten (20 χ 20 cm, E.Merck) unter Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel
(Rf etwa 0,3) vorgenommen wird. Durch Isolierung des Produkts aus dieser Bande nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
erhält man 13,4 mg Salutaridin, das bezüglich des rechtsdrehenden Isomeren in Form eines gelben, kristallinen Feststoffs angereichert
ist. Die Kristallisation aus 0,2 ml Äthylacetat liefert 7,1 mg hellgelbe Kristalle vom Fp. 212 bis 2H0O; /όί/Ώ +Η,7±7,8
(C 0,48, Methanol); >?^hano1 280 mu-(£=6,050), 241 mu (6 = 18,900);
Kernresonanz (CDCl-.) T2,66 (C5-H), 3,47 (AB-Quartett, C1-H und
C2-H), 3,83 (C8-H), 6,21 und 6,34 (OCH3) und 7,61 ppm (IiCH3),
deckt sich mit authentischerprobe von (+)Salutaridin.
- 27 -
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Massenspektrum: M 327, m/e 312, 299, 284.
Isosalutaridin: Kernresonanz (CDCl3)T3,37 (C5-H), 3,46 (C4-H),
3,80 (C1-H), 3,83 (Cg-H), 6,19 und 6,28 (OCH3) und 7,59 ppm
(N-CH3) alles Singuletts.
1 Liter sterilisiertes Basismedium, welches Glucose, Malzextrakt, Hefeextrakt und Nährbrühe (Difco) sowie 400 mg (-)Reticulin.HCl.
.2HpO (entsprechend 339 mg (-)Reticulin-Base) enthält, wird mit Parasitella simplex ATCC 6476 beimpft und unter Belüftung 6 Tage
bei 280C bebrütet. Man versetzt die erhaltene Fermentationsbrühe
mit 100 ml 0,5 m Dinatriumphosphat und 250 ml Benzol. Nach gründlichem
Rühren wird die Mischung filtriert. Man trennt die organische Schicht ab und extrahiert die wäßrige Phase mit weiteren
25O ml Benzol. Die vereinigten Benzolextrakte werden über Natriumsulfat
getrocknet und zweimal mit jeweils 50 ml 1 η Natriumhydroxid in einer Stickstoff atmosphäre extraiiiert. Die vereinigten alkalischen
Extrakte werden mit Benzol rückgewaschen, mit 85prozentiger Phosphorsäure auf einen p^-Wert von 7,5 eingestellt und zweimal
mit jeweils 200 ml Benzol extrahiert. Die vereinigten Benzolextrakte werden über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur
Trockene eingedampft. Als Rückstand erhält man rohes (+)Salutaridin, welches nach den in Beispiel 5 beschriebenen Methoden chromatographiert
wird. Dabei erhält man eine (+)Salutaridin-Fraktion, welche aus Äthylacetat Kristalle vom Fp. 191 bis 194°C liefert
(Fp. von authentischem (+)Salutaridin I90 bis 1940C). Die
optische Rotationsdispersion in Äthanol entspricht in jeder Einzelheit jener einer authentischen Probe von (+)Salutaridin.
Zahlreiche identische Röhrchen, welche sterilisiertes Basismedium und 300jtig
(-)Reticulin/ml enthalten, werden gemäß Beispiel 1 mit Parasitella
simplex ATCC 6476 beimpft und bebrütet. Beginnend 3 Tage nach der
Beimpfung werden täglich jeweils zwei Röhrchen entnommen. Man bestimmt
den p„-Wert und untersucht die Brühe nach den vorstehend beschriebenen Methoden. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind
in der nachstehenden Tabelle angeführt:
- 28 -
4 0 9 8 3 3/ 1 061
Ρττ-Wert der | -Ά | Salutaridin | 1 8 | 2406447 | |
Alter | n Brühe | .Jig/ral | |||
(Tage) | 7,2 | 0,1 | |||
3 | 7,6 | 1,1 | |||
4 | 8,0 | 2,8 | |||
5 | 8,0 | 1,1 | |||
6 | 8,1 | 3,9 | |||
7 | 8,3 | 3,4 | |||
8 | 8,5 | 5,6 | |||
9 | 8,7 | 5,1 | |||
10 | 8,8 | 4,4 | |||
11 | 8,8 | 4,7 | |||
12 | B e i s ρ i e | ||||
500 ml des in Beispiel 1 beschriebenen Standard-Basismediums,
welches 300jug/ml dl-Reticulin enthält, werden in eine
20,3 χ 38,1 cm-Kulturschale gegeben. Die Oberfläche dieses
Mediums wird durch Besprühen mit einer Sporensuspension von Parasitella simplex ATCC 6476 beimpft und 5 Tage bei 280C bebrütet.
Danach entfernt man die an der Oberfläche gewachsene dichte, kompakte Matte aus der Schale und gibt sie in eine andere
Schale, welche lediglich 500 ml 0,1 m Acetatpuffer (pw 5,0)
enthält. Man läßt die Matte unter gelindem Rütteln 1 Stunde an der Oberfläche des Puffers schwimmen und überträgt sie dann in
eine Schale, die denselben Puffer sowie 0,1 fo Glucose und
300jüig/ml Reticulin enthält. Diese Schale wird sodann v/eitere
6 Tage bei 28 C bebrütet. Prüfungen v/erden am ursprünglichen Züchtungsmedium nach 5 Tagen sowie am letztlich resultierenden
Ruhezellenmedium nach 6 Tagen vorgenommen. Das Züchtungsmedium enthält 1,3jug/ml (+)Salutaridin zum Zeitpunkt der Übertragung
und das Ruhezellenmedium 2,13jug/ml nach den zusätzlichen 6 Tagen. In der Ruhezellenphase ist kein weiteres Wachstum feststellbar.
Verschiedene, in der nachstehenden Tabelle beschriebene sterilisierte
Medien mit einem Gehalt von 300jug/ml (-)Reticulin werden
- 29 -
409833/10 61
mit Parasitella simplex ATCC 6476 beimpft, 4 Tage bebrütet und
schließlich untersucht. Die nachstehende Tabelle zeigt außer den Medien auch die (+)Salutaridin-Werte.
Medium Medium ' Salutaridin Nr. jag/ml
1 NYM* + 1 g CaCCK/Kolben 3,2
2 NYM + 1 Tropfen Tween 202VKolben 3,4
3 2 °fo Glucose + 5 i° Sojabohnenmehl 2,4
4 2 i> Glucose + 5 i° Sojabohnenmehl + 0,3 i>
YE** 2,2
5 2 £ Glucose + 5 # CSL*** 1,7
6 2 5$ Glucose + 5 1° CSL + 0,3 # YE 1,5
7 2 ?δ Glucose + 5 # CSL + 2 # Sojabohnenmehl 1,8
8 NYM (Vergleichsprobe) 2,2
*NYM = Standard-Nährbrühe-Hefeextrakt-Malzextrakt-Glucose-Medium
**YE = Hefeextrakt
***CSL = Maisquellwasser
***CSL = Maisquellwasser
'AHe Medien(außer das CaCO^ enthaltende) werden auf einen p^-Wert
von 7,0 eingestellt; in allen Fällen werden 40 ml in 250 ml-Erlenmeyer-Kolben
eingefüllt.
'Tween 20 = Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat.
Beispiel 10
Das Verfahren von Beispiel 1 wird unter Verwendung der nachstehenden
Mikroorganismen anstelle von Parasitella simplex ATCC 6476 wiederholt:
Streptomyces sp. MA 4382 Streptomyces sp. MA 4383 Streptomyces sp. MA 4384
Streptomyces sp. MA 4390 Streptomyces griseus MA-8 Penicillium chrysogenum MF 3965
Syncephalastrum nigricans MF 2684 Cunninghamella echinulata MF 2757
Torula cremoris MY-59 - 30 -
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Pseudomonas sp. MB 3119
Cunninghamella sp. MF 4547 Neurospora sp. MF 2347
Aspergillus sp. MP 4536
Sterigmatocystis nigra MF 523
Cunninghamella sp. MF 4547 Neurospora sp. MF 2347
Aspergillus sp. MP 4536
Sterigmatocystis nigra MF 523
In jedem Falle ergibt die Untersuchung der Ferment at ionsbrühe die Gegenwart von. (+)Salutaridin.
Das nach den vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugte (+)SaIutaridin
wird nach herkömmlichen Methoden in Thebain, ein wertvolles
Alkaloid, umgewandelt.
- 31 409833/1061
Claims (21)
1. Verfahren zur Herstellung von (+)Salutaridin, dadurch
gekennzeichnet , daß man (-)Retieulin in innige Berührung mit einem oxydativen Phenolkopplungsenzym bringt,
welches durch Züchtung eines Stammes der Klasse Schizomycetes oder Eumycetes in einem wäßrigen Nährmedium erzeugt wurde.
2. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das
oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm der Klasse Schizoraycetes angehört.
3. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das
oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm der Ordnung Pseudomonadales oder Actinomycetales angehört.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm dem Genus
Pseudomonas angehört.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das oxydative Pheiio lko pplungs enzym erzeugende Stamm dem Genus
Streptomyces angehört.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das
oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm Streptomyces griseus ist.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das
oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm Streptomyces sp. NRBL 5688 ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm der Unterklasse
Phycomycetes oder Fungi imperfecti angehört.
- 32 409833/ 1061
9. Verfahren nach Anspruch. 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm der Ordnung Mucorales oder Sphoeriales angehört.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm dem
Genus Mucor, Syncephalastrum, Cunninghamella, S.Neurospora oder Parasitella angehört.
Genus Mucor, Syncephalastrum, Cunninghamella, S.Neurospora oder Parasitella angehört.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm Parasitella
simplex ATCG 6476 ist.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm Cunninghamella
sp. NRRL 5695 ist.
13· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm Syncephalastrum nigricans QM 835 ist.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das oxydative Pheno lko pplungs enzym erzeugende Stamm der Ordnung
Moniliales angehört.
15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
das oxydative Phenolkopplungsenzym erzeugende Stamm dem Genus
Penicillium, Aspergillus, Torula oder Sterigmatocystis angehört.
16. Verfahren zur Herstellung von (+)Salutaridin, dadurch gekennzeichnet, daß man einen ein oxydatives Phenolkopplungsenzym
erzeugenden Stamm der Klasse Schizomycetes oder Eumycetes in einem wäßrigen TTährmedium in Gegenwart von (-)Reticulin
züchtet.
- 33 -
409833/1061
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stamm Parasitella simplex ATCC 6476 ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm Cunninghamella sp. NRRL 5695 ist.
19· Verfahren zur Herstellung von ~(+)Salutaridin, dadurch, gekennzeichnet,
daß man einen ein oxydatives Phenolkopplungs enzym erzeugenden Stamm der Klasse Schizomycetes oder Eumycetes in
einem wäßrigen Nährmedium in Gegenwart von (—)Reticulin züchtet und das (+)Salutaridin durch Extraktion der filtrierten
alkalischen Ferment at ions"brühe mit einem mit Wasser nicht
mischbaren Lösungsmittel gewinnt.
mischbaren Lösungsmittel gewinnt.
20. Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß der
Stamm Parasitella simplex ATCC 6476 ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stamm Cunninghamella sp. NRRL 5695 ist.
■/'
- 34 A09833/1061
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