DE851398C - Process for the production of antibiotic substances - Google Patents
Process for the production of antibiotic substancesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von antibiotisch wirksamen Stoffen Es ist bekannt, daß aus den Stoffwechselprodukten von Bakterien und Pilzen Stoffe isoliert werden können, welche wertvolle therapeutische Eigenschaften haben. Eine große Zähl derartiger Antibiotika sind in den lezten Jahren aufgefunden worden.Process for the production of antibiotic substances It is known to isolate substances from the metabolic products of bacteria and fungi which have valuable therapeutic properties. A great count such antibiotics have been discovered in recent years.
Es wurde nun gefunden, daß man neue. antibiotisch hochwirksame Stoffe dadurch herstellen kann, daß man Streptomyceten, insbesondere Streptomyces purpurascens nov. spec. unter aeroben Bedingungen auf oder in für die Züchtung von Streptomyceten an sich bekannten Nährmedien wachsen läßt, wobei antibiotisch wirksame Stoffe (Rhodomycine) gebildet werden, welche bei saurem p" orangerot, bei neutraler Reaktion purpurrot gefärbt sind. Stickstoff enthalten. und beim Erhitzen mit Säuren unter Abspaltung stickstoffhaltiger Reste in stickstofffreie Verbindungen übergehen. Die Rhodomvcine sind nahe miteinander verwandte und im allgemeinen als Gemische vorkommende stickstoffhaltige Basen, welche mit Säuren teilweise schwer lösliche Salze ergeben. Sie stellen rote Farbstoffe dar, die als amorphes rotes Pulver anfallen. Der isoelektrische Punkt liegt hei einem pii von 8,,4 bis 8,6. Am isoelektrischen Punkt sind die Rhodomycine in vielen organischen Lösungsmitteln mit Ausnahme der Paraffinkohlenwasserstoffe, wie Petroläther, löslich. Außerhalb des isoelektrischen Punktes lösen sich die Rhodomycine in Wasser, niedrigen Alkoholen und Eisessig. Bei saurem PH sind sie orangerot, bei neutralem pH purpurrot, bei alkalischem pH violettblau., Sie bilden Salze mit z. B. Pikrinsäure, Pikrolonsäure, Perchlorsäure, Zinnchlorür, Quecksilberchlorid, Kaliumchromat, Platinchlorwasserstoffsäure, -Helianthin, Alizarinsulfonsäure, Anthrachinonsulfonsäure, Jod-Jodkali, Phosphorwolframsäure, Phosphormolybdänsäure, ß-Naphthalinsulfonsäure, Styphninsäure sowie mit den starken anorganischen Säuren, Phosphorsäure, Salzsäure und Schwefelsäure. Aus ihren wäßrigen, Lösungen werden die Rhodomycine am besten mit Pikrinsäure ausgefällt. Die Pikrate stellen ein amorphes gelbrotes Pulver dar, welches in Aceton und heißem Alkohol löslich, in Wasser, Äther und Benzol unlöslich ist. Durch Lösen der Pikrate in Aceton und Ausfällen mit der berechneten :Menge Phosphorsäure erhält man die Phosphate als Niederschlag, der abgesaugt werden kann und in reinem Zustand Hemmungswerte gegen Staphylococcus aureus von i :30 Millionen erreicht.It has now been found that one new. antibiotic highly effective substances can be produced by Streptomycetes, in particular Streptomyces purpurascens nov. spec. grown under aerobic conditions on or in nutrient media known per se for the cultivation of streptomycetes, with antibiotic substances (rhodomycins) being formed which are orange-red in acidic reactions, purple-red in the case of neutral reactions, contain nitrogen and when heated with acids pass over into nitrogen-free compounds with elimination of nitrogenous residues. The rhodomycins are closely related and generally occurring as mixtures of nitrogenous bases which, with acids, give partially insoluble salts. They are red dyes, which are obtained as an amorphous red powder. The isoelectric point lies at a pii of 8.4 to 8.6. At the isoelectric point, the rhodomycins are soluble in many organic solvents with the exception of paraffinic hydrocarbons such as petroleum ether. Outside the isoelectric point, the rhodomycins dissolve in water, lower alcohols and glacial acetic acid acidic PH are they ora red, purple-red at neutral pH, violet-blue at alkaline pH., They form salts with z. B. picric acid, picrolonic acid, perchloric acid, stannous acid, mercury chloride, potassium chromate, platinum hydrochloric acid, -helianthin, alizarine sulfonic acid, anthraquinone sulfonic acid, iodine-iodine-iodine, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, and ß-naphthalenic acid with the strong inorganic sulfuric acid, ß-naphthalenesulfonic acid. The rhodomycins are best precipitated from their aqueous solutions with picric acid. The picrates represent an amorphous yellow-red powder, which is soluble in acetone and hot alcohol, but insoluble in water, ether and benzene. By dissolving the picrates in acetone and precipitating them with the calculated amount of phosphoric acid, the phosphates are obtained as a precipitate, which can be sucked off and, in a pure state, reaches inhibition values against Staphylococcus aureus of i : 30 million.
Durch Erhitzen mit Säuren gehen die Rhodomyzine in ebenfalls rotgefärbte über, welche keinen Stickstoff enthalten, in Säuren unlöslich sind und durch Chromatographieren in zwei Hauptzonen getrennt werden können. Das Produkt in der einen Zone ist kristallin, hat einen Schmelzpunkt von 224°, ist stickstofffrei und enthält 62,3 0/0 Kohlenstoff und 5,0% Wasserstoff. Durch Erhitzen dieser Substanz in alkoholischer Salzsäure verschiebt sich das Spektrum in charakteristischer Weise nach dem langwelligen Gebiet. Dieselbe Verschiebung kann durch Zusatz von Bleiacetat und Zinkchlorid erzielt werden.. Die zweite Zone ist amorph und gibt in Salzsäure ebenfalls eine charakteristische Basenverschiebung.When heated with acids, the rhodomycins also turn red on which do not contain nitrogen, are insoluble in acids and by chromatography can be separated into two main zones. The product in one zone is crystalline, has a melting point of 224 °, is nitrogen-free and contains 62.3% carbon and 5.0% hydrogen. By heating this substance in alcoholic hydrochloric acid the spectrum shifts in a characteristic way towards the long-wave area. The same shift can be achieved by adding lead acetate and zinc chloride .. The second zone is amorphous and also gives a characteristic in hydrochloric acid Base shift.
Aus der durch Erhitzen der Rhodomycine mit Säuren nach dem Abtrennen des unlöslichen roten Spaltproduktes erhaltenen Lösung kann nach Neutralisieren und Fällen mit Styphninsäure ein amorphes Styphnat isoliert werden.From the by heating the rhodomycins with acids after separating them the solution obtained from the insoluble red cleavage product can after neutralization and cases with styphnic acid, an amorphous styphnate can be isolated.
Die. Rhodomycine sind als solche oder in Form ihrer Salze, insbesondere mit Phosphorsäure, gegen Gram-positive Erreger, insbesondere Staphylococcus aureus und Bazillus subtilis in sehr großen NT erdünnungen in vitro wirksam. Je nach der Zusammensetzung der Nährlösung schwanken die Hemmungswerte der Kulturfiltrate. Bei . den im folgenden näher beschriebenen Nährlösungen liegen die Hemmungswerte der Kulturfiltrate für Staphylococcus aureus zwischen 1 : 1000 und 1 : 20000.The. Rhodomycins as such or in the form of their salts, in particular with phosphoric acid, against gram-positive pathogens, especially Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis effective in vitro in very large NT dilutions. Depending on the In the composition of the nutrient solution, the inhibition values of the culture filtrates fluctuate. at . the nutrient solutions described in more detail below are the inhibition values of the Culture filtrates for Staphylococcus aureus between 1: 1000 and 1: 20000.
Der Organismus, welcher den neuen antibiotisch wirksamen Stoff bildet, wurde aus Göttinger Waldboden isoliert. Seiner Struktur und Wirkungsweise nach ist der isolierte Stamm dem Actinomyces reticulus ruber von W a k s m a n wahrscheinlich am ähnlichsten, jedoch ist er mit diesem Stamm nicht identisch. Der Stamm erhielt die wissenschaftliche Bezeichnung Actinomyces purpurascens nov. spec.The organism that forms the new antibiotic substance, was isolated from the Göttingen forest floor. According to its structure and mode of operation the isolated strain probably belongs to Actinomyces reticulus ruber from W a k s m a n most similar, but not identical to this tribe. The tribe received the scientific name Actinomyces purpurascens nov. spec.
Der Stamm zeigt dünne, verzweigte Mycelhyphen. Die Spore nbildung erfolgt massenhaft. Die Sporen selbst sind schwach elliptisch. Häufig findet eine Bildung von weißem Luftmycel statt. Bei aeroben Bedingungen tritt auf allen benutzten Nährböden die purpurrote Farbe in Erscheinung, die bei saurem PH in orangerot, bei alkalischem PH in rotviolett wechselt. Submers gewachsenes, unbelüftetes Mycel ist farblos. `'Wird der Streptom5-ces purpurescens auf Agar im Schrägröhrchen gezüchtet, so färbt sich der Agar schmutzig braunviolett. Verwendet man flüssige Nährböden, so geht die Färbung in die Kulturlösung über und ist dabei dieselbe wie die Färbung des Mycels.The trunk shows thin, branched mycelial hyphae. The spore formation takes place en masse. The spores themselves are weakly elliptical. Often one finds Formation of white aerial mycelium takes place. When used in aerobic conditions occurs on all The crimson color appears in the nutrient media, which in the case of acidic PH is orange-red alkaline PH changes to red-violet. Submerged, unventilated mycelium is colorless. `` 'If the Streptom5-ces purpurescens is grown on agar in an inclined tube, so the agar turns a dirty brown-violet. If you use liquid culture media, so the color passes over into the culture solution and is the same as the color of the mycelium.
Wie bei den meisten Antibiotica ist die Bildung des neuen Farbstoffes nicht auf einen bestimmten Stamm beschränkt. Es wurden vielrrlehr auch noch andere Actinomycetenstämme festgestellt, welche in der Lage sind, Rhodomycine als Stoffwechselprodukt abzugeben. Diese Stämme sind jedoch noch nicht eindeutig bestimmt und sollen daher hier nicht beschrieben «-erden.As with most antibiotics, this is the formation of the new dye not limited to any particular tribe. There were many others too Actinomycete strains found which are able to produce rhodomycins as a metabolic product submit. However, these strains have not yet been clearly identified and should therefore not described here «- earth.
Die Isolierung des Stammes aus dem Boden erfolgt in an sich üblicher Weise. Die von einem trocknen, ungenutzten, grasigen Muschelkalkhang stammende Bodenprobe, etwa 1 g, wurde mit Wasser '/4 bis '/E Stunde geschüttelt. Nach kurzem Absetzenlassen wurden fünf Platinösen in ein erkaltendes, noch nicht erstarrtes steriles Altarröhrchen und von diesem fünf Ösen in eine zweites übergeimpft. Dann wurden beide Röhrchen in je eine sterile Petrischale ausgegossen und diese nach Erstarren des Altars bei 27v bebrütet. Bei geeignetem Nährboden, Glykokollagar, wird das Wachstum der Pilze und Bakterien soweit zurückgehalten, daß sich die langsam wachsenden Actinomycetenkolonien entwickeln können. Nach etwa vier Tagen konnten die Actinomycetenkolonien auf Schrägröhrchen isoliert werden. Durch Wiederholung des Verfahrens wurde absolute Reinheit des Stammes erzielt. Der neue Stamm erhielt die Bezeichnung Streptomyces purpurascens nov. spec.The isolation of the trunk from the ground is carried out in the usual way Way. The soil sample from a dry, unused, grassy shell limestone slope, about 1 g, was shaken with water for ½ to ½ hour. After a short period of weaning five platinum loops were placed in a cooling, not yet solidified sterile altar tube and from this five loops inoculated into a second. Then both tubes became each poured into a sterile Petri dish and added after the altar has solidified 27v incubated. With a suitable culture medium, glycocollagar, the fungi will grow and bacteria retained so far that the slowly growing actinomycete colonies can develop. After about four days, the actinomycete colonies were able to access slant tubes to be isolated. By repeating the procedure, the strain was obtained in absolute purity achieved. The new strain was named Streptomyces purpurascens nov. spec.
Bei der Vorkultur und der Hauptkultur werden zweckmäßig als Kohlenstoffquellen Glycerin, Glukose oder Dextrin verwendet. Als Stickstoffquellen eignen sich Glykokoll, die Alkalinitrate, Glykokollesterchlorhydrat oder Tyrosin. In der Nährlösung sollen als Salzzusätze und Wuchsstoffe folgende Mineralstoffe vorhanden sein: Natriumchlorid, sekundäres Kaliumphosphat, Ammoniumsulfat, Eisen-II-Sulfat, Calciumcarbonat und Hoaglandsche Spurenlösung, als Ersatz für letztere kann auch Hefewasser oder Maiscluellwasser dienen.In the preculture and the main culture are expedient as carbon sources Glycerin, glucose or dextrin are used. Glycocolla are suitable as nitrogen sources, the alkali nitrates, glycollester chlorohydrate or tyrosine. In the nutrient solution you want the following minerals are present as salt additives and growth substances: sodium chloride, secondary potassium phosphate, ammonium sulfate, ferrous sulfate, calcium carbonate and Hoagland's trace solution, as a substitute for the latter, yeast water or maize cluell water can also be used to serve.
Eine geeignete Nährlösung hat beispielsweise folgende Zusammensetzung: 20,o kg Glycerin, 1,o kg Glykokollesterchlorhydrat, 2,o kg Maisquellwasser, 1,5 kg sekundäres Kaliumphosphat, 1,o kg Natriumchlorid, 5o g Magnesiumsulfat, to g Ferrosulfat, to g gefälltes, Calciumcarbonat.A suitable nutrient solution has the following composition, for example: 20, o kg of glycerine, 1, o kg of glycollester chlorohydrate, 2, o kg of corn steep liquor, 1.5 kg secondary potassium phosphate, 1.0 kg sodium chloride, 50 g magnesium sulfate, to g Ferrous sulfate, precipitated to g, calcium carbonate.
Mit Leitungswasser auf tooo 1 aufgefüllt.Topped up with tap water to tooo 1.
Das PH der Nährlösung liegt vor dem Sterilisieren hei 6,6 bis 6,8; nach dem Sterilisieren liegt das pH bei 5,8 und steigt während der Versuchsdauer wieder auf 6,o bis 6,2 an. Die Sterilisierung selbst wird durch einstündiges Erhitzen mit direktem oder indirektem Dampf bei too bis 12o° vorgenommen.The pH of the nutrient solution before sterilization is 6.6 to 6.8; after sterilization, the pH is 5.8 and increases during the duration of the experiment back to 6, o to 6.2. The sterilization itself is done by heating for one hour made with direct or indirect steam at too up to 12o °.
Die vorstehend beschriebene Nährlösung (toool), die sich in einem
für die Submerszüchtung von antibiotischen Mikroorganismen geeigneten Gärkessel
befindet, der mit Rührvorrichtung und
An Stelle der vorstehenden Vorschrift kann man auch das gepulverte Mycel mit Aceton extrahieren. Der acetonische Extrakt wird verworfen, das Mycel in Aiikohol suspendiert und, mit überschüssiger alkoholischer Pikrinsäurelösung versetzt, wonach die gesamte Masse bei ioo° getrocknet wird. Aus diesem Material kann man die Pikrate der Rhodomycine mit Aceton extrahieren.Instead of the above rule, you can also use the powder-coated Extract mycelium with acetone. The acetone extract is discarded, the mycelium suspended in alcohol and, with excess alcoholic picric acid solution added, after which the entire mass is dried at 100 °. From this material the picrates of the rhodomycins can be extracted with acetone.
Die Umwandlung des Pikratgemisch.es in das Phosphat geschieht durch Lösen in Aceton und Zusatz der berechneten Menge Phosphorsäure. Der Niederschlag wird abgesaugt. Die Hemmungswerte des Phosphates liegen bei etwa i : ioo Millionen.The conversion of the picrate mixture into the phosphate takes place through Dissolve in acetone and add the calculated amount of phosphoric acid. The precipitation is sucked off. The inhibition values of the phosphate are about i: ioo million.
Wie gefunden- wurde, besteht das Produkt aus zwei Komponenten, diedurchGegenstromverteilung auf folgende Weise getrennt werden können.As has been found, the product consists of two components, which are determined by countercurrent distribution can be separated in the following ways.
Das Phosphat wurde zwischen destilliertem Wasser und einer Mischung von Butanol Benzylalkohol im Verhältnis i : io in der von N. G r u 1ih o v e r (Chemie Ing. Techn. 195o, S. 209) beschriebenen Gegenstromverteilungsapparatur einer fraktionierten Verteilung unterworfen. Die eine Fraktion wurde in den ersten zehn Rohren der Apparatur vorwiegend in der wäßrigen Phase zurückgehalten, während die zweite Fraktion, die in, dem Gemisch der organischen Solventien löslicher ist, sich in den Rohren 18 bis 24 befand* Die erste Fraktion läßt sich nach Zugabe des gleichen Volumens Äther zum Gemisch Butanol-Benzylalkohol beim Umschütteln mit destilliertem Wasser völlig in dieses überführen. Die zweite Fraktion bleibt unter den gleichen Bedingungen fast völlig im Gemisch der organischen Lösungsmittel.The phosphate was made between distilled water and a mixture of butanol benzyl alcohol in the ratio i: io in that of N. G r u 1ih o v e r (Chem Ing. Techn. 195o, p. 209) described countercurrent distribution apparatus of a fractionated Subject to distribution. One fraction was in the first ten tubes of the apparatus retained predominantly in the aqueous phase, while the second fraction, the in, the mixture of organic solvents is more soluble, in the tubes 18 up to 24 found * The first fraction can be after adding the same volume of ether to the mixture of butanol-benzyl alcohol when shaking with distilled water completely transfer into this. The second fraction remains under the same conditions almost completely in a mixture of organic solvents.
Aus dem Rohphosphat erhält man mit Natriumperchlorat ein kristallisiertes Rhodomycin-Perchlorat.Crystallized sodium perchlorate is obtained from the rock phosphate with sodium perchlorate Rhodomycin perchlorate.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEF2576A DE851398C (en) | 1950-09-03 | 1950-09-03 | Process for the production of antibiotic substances |
Applications Claiming Priority (1)
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DEF2576A DE851398C (en) | 1950-09-03 | 1950-09-03 | Process for the production of antibiotic substances |
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DE851398C true DE851398C (en) | 1952-10-02 |
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DEF2576A Expired DE851398C (en) | 1950-09-03 | 1950-09-03 | Process for the production of antibiotic substances |
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Country | Link |
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DE (1) | DE851398C (en) |
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1950
- 1950-09-03 DE DEF2576A patent/DE851398C/en not_active Expired
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