FI90088B - Foerfarande foer framstaellning av b-avermektiner och vid foerfarandet anvaendbar odling - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av b-avermektiner och vid foerfarandet anvaendbar odling Download PDF

Info

Publication number
FI90088B
FI90088B FI880281A FI880281A FI90088B FI 90088 B FI90088 B FI 90088B FI 880281 A FI880281 A FI 880281A FI 880281 A FI880281 A FI 880281A FI 90088 B FI90088 B FI 90088B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
branched
avermectin
avermectins
acid
avermitilis
Prior art date
Application number
FI880281A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI90088C (fi
FI880281A (fi
FI880281A0 (fi
Inventor
Edmund William Hafner
Kelvin Scott Holdom
Shih-Jen Edward Lee
Original Assignee
Pfizer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer filed Critical Pfizer
Publication of FI880281A0 publication Critical patent/FI880281A0/fi
Publication of FI880281A publication Critical patent/FI880281A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI90088B publication Critical patent/FI90088B/fi
Publication of FI90088C publication Critical patent/FI90088C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/22Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/01Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing oxygen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/90Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • A61P33/10Anthelmintics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin
    • C12P19/62Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin the hetero ring having eight or more ring members and only oxygen as ring hetero atoms, e.g. erythromycin, spiramycin, nystatin
    • C12P19/623Avermectin; Milbemycin; Ivermectin; C-076
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465Streptomyces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

1 90088
Menetelmä B-avermektiinien valmistamiseksi ja menetelmässä käyttökelpoinen viljelmä Tämä keksintö koskee Streptomyces avermitilis 5 -kantoja, joilta puuttuu avermektiini-B:n O-metyylitrans-feraasiaktiivisuus ja haarautuneen 2-oksihapon dehydro-genaasiaktiivisuus, sekä menetelmää luonnollisten ja ei-luonnollisten B-avermektiinien valmistamiseksi S. avermitilis -kantojen avulla.
10 US-patenttijulkaisuissa 4 310 519 ja 4 429 042 ku vataan avermektiinejä, tehokkaiden parasiittien vastaisten aineiden kokonaisuutta sekä näiden tuottamista Streptomyces avermitilis -kantojen, so. S. avermitilis ATCC 31267, 31271 ja 31272, aerobisen fermentoinnin avulla. Viimeksi 15 mainitut kaksi kantaa edustavat pakastettua putkea ja vastaavasti lyofilisoitua putkea ja kummatkin on aikaansaatu ultraviolettisäteilyttämällä S. avermitilis -kantaa ATCC 31267.
Heinäkuun 16. päivänä 1986 jätettyä US-patenttiha-20 kemusta 886 867 vastaavassa EP-julkaisussa 214 731, julkaistu maaliskuun 18. päivänä 1987, esitetään useita luonnollisten tai tunnettujen avermektiinien sukulaisyhdis-teitä (tästedes ei-luonnolliset avermektiinit), joissa on . . uusi ryhmä asemassa 25 sekä menetelmää näiden tuottamisek- .25 si fermentoimalla avermektiinia tuottavaa organismia tiettyjen, spesifioitujen karboksyylihappojen tai näiden johdannaisten tai prekursoreiden läsnäollessa. Kyseisten uusien C-25-substituoitujen avermektiinien tuottamiseksi käytetyt S. avermitilis -organismit ovat S. avermitilis 30 ATCC 31267, 31271, 31272 ja NCIB 12121. Viimeksi mainittu, EP-julkaisussa 214 731 kuvattu organismi on peräisin kannasta S. avermitilis ATCC 31271. Se antaa parannetun saannon uusia C-25-substituoituja avermektiinejä, kun sitä viljellään puolisynteettisellä alustalla. Sekä ATCC 31267, . ' 35 31271, 31272 että NCIB 12121 voivat uuden C-25-substitioi- 2 90088 dun johdannaisen lisäksi tuottaa myös vaihtelevia määriä tunnettuja tai luonnollisia avermektiinejä, joissa 25-ryh-mä on isopropyyli tai (S )-sek-butyyli (1-metyylipropyyli).
Avermektiinien hiilirunko (esitetty kaavassa I myö-5 hemmin) on peräisin asetaateista ja propionaateista ja luonnollisten avermektiinien C-25-substituentti L-isoleu-siinista [R = (S)-sek-butyyli] tai L-valiinista (R = isopropyyli) [Fisher ja Mrozik, "Macrolide Antibiotics", Academic Press (1984) luku 14].
10 "Tunnetuilla" tai "luonnollisilla" avermektiineillä tarkoitetaan S. avermitilis -kantojen ATCC 31267, ATCC 31271 ja ATCC 31272 tuottamia avermektiinejä, joissa subs-tituenttiryhmä 25-asemassa on joko isopropyyli tai (S)-sek-butyyli (1-metyylipropyyli). Avermektiinejä, joissa 15 25-aseman substituentti on muu kuin isopropyyli tai (S)-sek-butyyli, kutsutaan tästedes uusiksi tai ei-luonnolli-siksi avermektiineiksi.
Yllä mainituissa US-patenteissa esitetyt S. avermitilis -kannat tuottavat ryhmän aineita, jota niissä kut-20 sutaan yleisnimellä C-076. Tässä ryhmässä on kahdeksan erillistä, mutta läheisesti toisiinsa liittyvää yhdistettä, C-076 Ala, Alb, A2a, A2b, Bla, Blb, B2a ja B2b. Yhdisteiden "a"-sarjat viittaavat luonnollisiin avermektiinei-hin, joissa 25-substituentti on (S)-sek-butyyli ja "b"-. 25 sarjat viittaavat avermektiineihin, joissa 25-substituentti on isopropyyli. Merkinnät "A" ja "B" tarkoittavat avermektiinejä, joissa 5-substituentti on metoksi tai vastaavasti hydroksi. Lopuksi numero "1" tarkoittaa avermektiinejä, joissa 22 - 23-asemassa on kaksoissidos, ja nume-30 ro "2" avermektiinejä, joissa 22-asemassa on vety ja 23-asemassa hydroksi.
Tässä selitysosassa ei käytetä tämänkaltaisia tunnisteita ei-luonnollisten avermektiinien 25-substituentin suhteen. Tunnisteet Ai, A2, B1 ja B2 on säilytetty viit-35 taamaan ei-luonnollisiin avermektiineihin, joilla on yllä 3 90088 mainittuja luonnollisia avermektiinejä vastaavat rakenteelliset ominaisuudet.
Bacillus subtilisille [Willecke ja Pardee, J. Biol. Chem. 246 (1971) 5264 - 5272] ja Pseudomonas putidalle 5 [Martin et ai., J. Bacteriology 115 (1973) 198 - 204] on raportoitu mutanttien muodostumista, joilta haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus puuttuu, muttei Streptomycesi1le.
Schulman et ai., J. Antibiot. 38(11) (1985) 1494 -10 1498, on esittänyt mutanttikannan S. avermitilis Agly-1, joka tuottaa käytännöllisesti katsoen vain aglykoniaver-mektiinejä Ala ja A2a. On myös esitetty S. avermitilis Agly-1 -kannan fermentointi sinefungiinin läsnäollessa, joka aiheutti aglykoniavermektiini B -yhdisteiden tuotan-15 non lisääntymisen. Samaten runsaasti avermektiinejä tuottavan S. avermitilis 08 -kannan fermentointi O-metyyli-transferaasien inhibiittorin, sinefungiinin, läsnäollessa aiheutti avermektiinien tuoton, joista O-metyyliryhmät puuttuivat aglykonien C-5-asemasta ja oleandroosin disak-20 karidiosasta.
US-patentti 4 378 353 kuvaa C-076:n sukulaisyhdis-
teitä sekä näiden valmistamista viljelemällä S. avermitilis ATCC 31272 -kannan mutanttikantaa MA-5218, joka saatiin säteilyttämällä UV-valolla. Mutanttia kutsutaan ATCC
25 31780:ksi. Kyseisen mutanttikannan tuottamista C-076:n sukulaisyhdisteistä puuttuu C-076:n furaanirengas. Lisäksi tietyistä esitetyistä yhdisteistä joko toinen tai molemmat oleandroosisokeriosat on poistettu, kun taas toisissa 5-aseman ryhmä on hapetettu ketoryhmäksi.
30 Ruby et ai. , 6th International Symposium on the "Biology of Actinomycetes", Debrecen, Unkari, elokuun 26.-30. (1985), ja Schulman et ai., Antimicrobial Agents and Chemotherapy 31 (1987) 744 - 747 ovat esittäneet kolme ryhmää S. avermitilis -kannan O-metyylitransferaasimu-.35 tantteja, jotka tuottavat avermektiinejä, joista 0-metyy- 4 90088 liryhmät puuttuvat. Ensimmäinen ryhmä tuottaa pääosin B avermektiinejä, koska ne eivät pysty metyloimaan makro-syklisen laktonirenkaan C-5-hydroksyyliä. Toinen ryhmä tuottaa 3'-0,3"-O-bis-demetyyliavermektiinejä (avermek-5 tiinejä, joiden kummastakin oleandroosimonosakkaridijäännöksestä puuttuu O-metyylisubstituentti 3-asemasta), joita kutsutaan demetyyliavermektiineiksi. Kolmas ryhmä ei pysty metyloimaan missään asemassa.
Julkaisussa Schulman et ai.. Fed. Proc. 44 (1985) 10 931, esitetään parannettu B-avermektiinituotanto fermen- toimalla S. avermitilis -kantaa sinefungiinin, S-adenosyy-litioniinin ja S-adenosyylihomokysteiinin kaltaisten yhdisteiden läsnäollessa, jotka inhiboivat avermektiini-B:n O-metyylitransferaasientsyymin aiheuttamaa aglykoni-15 ryhmän C-5-hydroksiryhmän metylointia. Streptomyces avermitilis -mutantteja, joilta O-metyylitransferaasiaktiivi-suus puuttuu ja jotka tuottavat kohonneita määriä avermek-tiini B-yhdisteitä, on myös esitetty julkaisussa Schulman et ai., Antimicrobial Agents and Chemotherapy 29 (1986) 20 620 - 624.
Myös julkaisuissa Chemical Abstracts, voi. 105 (1986) 21350r, FI-A-863 065 ja FI-C-55 781 kuvataan luonnollisten avermektiinien ja avermektiinijohdannaisten valmistusmenetelmiä.
25 Mutageneesin avulla saadaan S. avermitilis -mutant teja, joilta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydroge-naasiaktiivisuus. Näillä mutanteilla ei enää ole kykyä tuottaa huomattavia määriä luonnollisia avermektiinejä lisätyn RCOOH-yhdisteen, jossa R on isopropyyli tai (S)-30 sek-butyyli, tai fermentointiprosessin aikana RCOOH-yhdis- teeksi muuttuvan yhdisteen puuttuessa. Yllättävästi ja odottamattomasta on kuitenkin todettu, että nämä mutantit tuottavat luonnollisia ja ei-luonnollisia avermektiinejä, jos fermentointi suoritetaan lisätyn RCOOH-yhdisteen, jos-35 sa R on isopropyyli tai (S)-sek-butyyli, tai muun tässä 5 90088 esitetyn ryhmän tai kyseisen RCOOH-yhdisteen prekursorin läsnäollessa. On vielä yllättävämpää, että esitetyt mutan-tit, joilta puuttuu vain haarautuneen 2-oksihapon dehydro-genaasiaktiivisuus ja jotka eivät pysty hajottamaan L-iso-5 leusiinia, L-leusiinia tai L-valiinia, pystyvät assimiloimaan laajan joukon yhdisteitä avermektiinien biosynteesi-reitille muodostaen luonnollisia avermektiineja sisältämättömiä ei-luonnollisia avermektiinejä.
Mutagenisoimalla täten tuotettuja, yksittäisblokat-10 tuja mutantteja saadaan keksinnön mukaisia mutantteja, joilta puuttuu sekä haarautuneen 2-oksihapon dehydroge-naasiaktiivisuus että avermektiini-B:n O-metyylitransfe-raasiaktiivisuus. Kyseiset kaksoisblokatut mutantit tuottavat yllättävästi ja odottamattomasti oleellisesti vain 15 luonnollisia ja ei-luonnollisia B-avermektiinejä, kun niitä viljellään lisätyn RCOOH-yhdisteen, jossa R on yllä mainittu, läsnäollessa.
Luonnolliset avermektiinit tuotetaan, kuten on mainittu, kompleksisena kahdeksan erillisen mutta läheisesti 20 toisiinsa liittyvän yhdisteen seoksena; kaava I, R on iso-propyyli ja (S)-sek-butyyli. Vaikka niitä onkin saatu talteen pääosin puhtaissa muodoissa (katso US-patentti 4 429 042), tämä menetelmä on parhaimmillaankin työläs. B-aver-mektiineillä on yleensä suurempi matolääkeaktiivisuus kuin 25 vastaavilla A-avermektiineillä. Ei-luonnollisten avermektiinien (A- ja B-komponenttien) tuottaminen EP-julkaisun 214 731 mukaista menetelmää käyttäen voi myös, mikä johtuu joidenkin luonnollisten avermektiinien muodostumiseen vaihtelevina määrinä johtuen haarautuneen 2-oksihapon de-30 hydrogenaasin ja L-valiinin ja L-isoleusiinin läsnäolosta tuotannossa käytettyjen S. avermitilis -mikro-organismien soluissa ja kasvualustoissa.
Mahdollisuus tuottaa vain joko luonnollisten tai ei-luonnollisten avermektiinien bioselektiivisempiä B-kom-'35 ponentteja, minimoida tuotteiden määrä ja kompleksisuus ja 6 90088 täten nostaa valitun avermektiinin puhtautta ja näin yksinkertaistaa erotusmenetelmiä on haluttu päämäärä.
S. avermitilis -kantoja, joilta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus, tuotetaan mu-5 tatoimalla avermektiiniä tuottavia S. avermitilis -kantoja ja erityisesti mutatoimalla S. avermitilis -kantoja ATCC 31267, ATCC 31271, ATCC 31272 tai NCIB 12121. Mutantit eivät pysty syntetisoimaan luonnollisia avermektiinejä, paitsi jos fermentointialustaan lisätään rasvahappoa tai 10 sen prekursoria, jossa on isopropyyli tai (S)-sek-butyy- li. Ne pystyvät tuottamaan luonnollisia ja ei-luonnollisia avermektiinejä, jos niitä fermentoidaan aerobisissa olosuhteissa vesipohjaisessa viljelyalustassa, jossa on asianomainen lähtöhappo tai fermentointiprosessissa täksi 15 muuttuva yhdiste.
Mutantit, joille haarautuneen 2-oksihapon dehydro-genaasiaktiivisuuden puute on tunnusomaista, eristetään mutagenoiduista pesäkkeistä 14C02-menetelmää käyttäen. Tässä menetelmässä 14C02:n muodostumisen puute permeabilisoiduissa 20 soluissa substraatin ollessa (14C-1)-2-oksi-isokapronihap-po tai (14C-1)-2-oksi-3-metyylivaleriaanahappo tai (14C-1)-2-oksi-3-metyylivoihappo on osoitus haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuuden puutteesta.
Yllättävää ja odottamatonta oli, että esitetyt mu-25 tantit, joilta haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasi aktiivisuus puuttui, säilyttivät kyvyn tuottaa avermektiinejä, erityisesti ei-luonnollisia avermektiinejä. Mutant-tien kyvyttömyys tuottaa luonnollisia rasva-asyylikoent-syymi-A-johdannaisia, kun niitä viljellään tavanomaisilla 30 alustoilla, olisi voinut olla letaali mutaatio mikäli mem-braanien koskemattomuus olisi riippuvainen sanotuista johdannaisista tai jos mutaation aiheuttama 2-oksihapon akku-muloituminen johtaisi sytotoksisuuteen. Ei myöskään ollut odotettavissa, että mutantit olisivat pystyneet synteti-.35 soimaan asetyyli-CoA:ta ja propionyyli-CoA:ta L-isoleu- 7 90083 siinin ja L-valiinin degradatiivisesta metaboliasta, koska tämä vaatii entsyymiaktiivisuuksia, jotka mutanteilta puuttuvat. Näiden asyyli-CoA-johdannaisten yllä mainittu tarve avermektiinibiosynteesissä johti siihen olettamukseen, 5 että mutantit olisivat pahasti toimintakyvyttömiä ei-luon-nollisten avermektiinien tuotannossa, mikä yllättävästi ei kuitenkaan pitänyt paikkaansa.
Mutanttien haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasi-aktiivisuuden puute johtaa haarautuneen rasva-asyyli CoA:n 10 synteesin estymiseen L-isoleusiinin, L-leusiinin ja L-valiinin hajotuksesta ja sen kautta myös luonnollisten avermektiinien synteesi estyy, paitsi jos fermentointialustaan lisätään RCOOH-happoa (jossa R on (S)-sek-butyyli tai iso-propyyli) tai sen prekursoria.
15 Mutatoimalla edelleen mutantteja, joilta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus, saadaan keksinnössä käyttökelpoisia mutantteja, joilta puuttuu lisäksi avermektiini-B:n O-metyylitransferaasiaktiivi-suus. Mutantit, joilta puuttuu avermektiini-B:n O-metyyli-20 transferaasiaktiivisuus, ovat kykenemättömiä metyloimaan avermektiinien aglykoniryhmän C-5-happea. Mutantit, joilta tällainen aktiivisuus puuttuu, tuottavat oleellisesti vain B-avermektiinejä estämällä A-avermektiinien valmistuksen.
Esillä olevan keksinnön kohteena on tällainen mu-25 tantti Streptomyces avermitilis, ATCC 53692, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus ja avermektiini B:n O-metyylitransferaasiaktiivisuus.
Käsitteet "avermektiini" tai "avermektiinit" tässä käytettyinä tarkoittavat alla olevan kaavan I mukaisia 30 yhdisteitä, joissa 25-substituentti (R) voi olla jäljempänä määritelty ryhmä, jota esillä olevan keksinnön mukainen S. avermitilis voi assimiloida sanotussa asemassa.
Esillä olevan keksinnön mukaiset mutantit ovat hyvin arvokkaita ei-luonnollisten B-avermektiinien tuottami-35 sessa käyttäen tässä esitettyjä ja kuvattuja menetelmiä.
8 90083
Ne ovat erityisen arvokkaita, kun tuotetaan haluttuja avermektiinejä, s.o. yhdisteitä, joissa C-25-substituentti on valinnaisesti C1.4-alkyyliryhmällä substituoitu C4_6-syk-loalkyyli tai sykloalkenyyli, 1-metyylitioetyyli tai 5-5 tai 6-atominen happea tai rikkiä sisältävä heterosyklinen ryhmä, erityisesti 3-tienyyli tai 3-furyyli.
Streptomyces avermitilis -lajiin kuuluvan, avermek-tiiniä tuottavan organismin mutaatio suoritetaan tunnettujen menetelmien mukaisesti käyttäen mitä tahansa useista 10 mahdollisista mutaation aiheuttajista, kuten UV-säteily- tys, röntgensäteilytys, N-metyyli-N'-nitro-N-nitrosoguani-diini, etyylimetaanisulfonaatti, typpihapoke ja typpisina-pit, kuten N-metyyli-bis-(2-kloorietyyli)amiini, tai vastaavia käsittelyjä. Mutageneesi voidaan suorittaa käyttäen 15 itiöitä tai vegetatiivisia S. avermitilis -viljelmiä, jotka pystyvät tuottamaan luonnollisia avermektiinejä, esim. S. avermitilisia ATCC 31272.
Käyttäen menetelmiä, jotka alan asiantuntijat tuntevat, mutagenisoidut pesäkkeet valikoidaan haarautuneen 20 2-oksihappodehydrogenaasin puutteen perusteella käyttäen biokemiallista testimenetelmää, joka mahdollistaa suuren, sattumanvaraisesti mutagenisoidun bakteeripesäkemäärän seulonnan valikoiduista haarautuneista (14C-1 )-2-oksiha-poista peräisin olevan 14C02-tuotannon suhteen [Tabor et 25 ai., J. Bact. 128 (1976) 485 - 486].
Menetelmässä mutanttipesäkkeitä viljellään mikro-tiitterilevyn kuopissa sopivassa ravintoalustassa, solut permeabilisoidaan tolueenilla, minkä jälkeen lisätään (14C-1)-2-oksihappoa (esim. 2-oksi-isokapronihappoa) jokai-30 seen kuoppaan ja tarkistetaan mahdollinen 14C02:n fermen-tointi. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää (l4C-l)-2-oksi- 3-metyylivaleriaanahappoa tai (14C-1 )-2-oksi-3-metyyli-voihappoa (14C-1 )-2-oksi-isokapronihapon tilalla. 14C02:n muodostuminen voidaan yksinkertaisesti tarkistaa sijoitta-35 maila kostea, Ba(0H)2:lla kyllästetty suodatinpaperi jokai- 9 9 Π 0 8 8 sen kuopan yläpuolelle, jotta mahdollisesti vapautunut 14C02 jää sen alle ja mahdollinen Ba14C03 detektoidaan autoradio-grafian avulla. Mutantit, joilta haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus puuttuu, antavat tyhjäkontrolle-5 ja vastaavat autoradiogrammit (ei inokuloituja), s.o. mutantit eivät tuota Ba14C03:a.
Täten saadut mutantit alistetaan toiseen mutage-neesiin käyttäen mitä tahansa yllä mainittua mutaation aiheuttajaa. Mutatoiduista pesäkkeistä testataan avermek-10 tiini-B:n O-metyylitransferaasiaktiivisuuden puuttuminen kromatografiällä (ohutkerros- tai korkean erotuskyvyn omaava nestekromatografia) lisätyn prekursorin (esim. 2-metyylivoihappo) läsnäollessa tehdyn fermentaation jälkeen. Avermektiini-A-yhdisteet oleellisesti puuttuvat täl-15 laisten mutanttien fermentaatioalustoista.
Protoplastifuusio mahdollistaa mutageneesin avulla haluttujen, määrätyn mikro-organismilajin alleelien tuottamisen lisäksi sen, että toisessa lajissa tuotetut/tun-nistetut alleelit voidaan viedä toisen lajin kromosomiin. 20 Esimerkiksi haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasin ja avermektiini-B:n O-metyylitransferaasin suhteen negatiivisesta S. avermitilis -kannasta voidaan protoplastifuusion avulla toisen, yllä mainittuja aktiivisuuksia omaavan S. avermitilis -kannan kanssa muodostaa S. avermitilis 25 -kanta, josta puuttuu vain avermektiini-B:n 0-metyyli- transferaasiaktiivisuus. Kuten alan asiantuntijat tietävät, protoplastifuusiotekniikka mahdollistaa eri selek-tiolinjojen edullisten alleelien yhdistelyn yhteen kantaan.
30 Esillä olevan keksinnön mukaisten mutanttien morfo logia ja viljelyominaisuudet ovat yleisesti ottaen kuten US-patentissa 4 429 042 on esitetty. Esillä olevan keksinnön mukaisten mutanttien tunnusomainen ominaisuus on haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuuden ja aver-• 35 mektiini-B:n O-metyylitransferaasiaktiivisuuden puuttumi- 10 90088 nen, jotka ominaisuudet määritetään kuten tässä on esitetty. Kyseisten aktiivisuuksien puuttuminen johtaa siihen, etteivät mutantit pysty tuottamaan luonnollisia B-avermek-tiinejä, kun niitä viljellään määrätyllä alustalla, josta 5 pääosiltaan puuttuu RCHOOH-rasvahapot, joissa R on iso-propyyli tai (S)-sek-butyyli. American Type Culture Collection -talletuslaitoksen suorittama taksonominen tutkimus vahvisti, että yllä mainitun 14C02-testin avulla valikoitu mutanttikanta 1-3 on erittäin läheistä sukua alkupe-10 räiselle, US-patentissa 4 429 042 esitetylle ATCC 31272 -kannalle mutta tietyillä eroavuuksilla. Täten mutanttikanta 1-3 (ATCC 53567) muodostaa merkittävästi vähemmän itiöketjuja kuin ATCC 31272. Keksinnön tekijöiden suorittamissa kokeissa raffinoosin ei havaittu ylläpitävän 15 1-3:n kasvua. Päinvastoin kuin US-patentissa 4 429 042 ATCC 31272:n suhteen esitettiin, mutanttien tai ATCC 31272:n kasvua ei ole todettu käytettäessä sakkaroosia ainoana hiilenlähteenä. Mutantilta 1-3 puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus. Tämän keksin-20 nön mukaisella kaksoisnegatiivisella mutantilla S. avermi-tilis 7881, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus ja avermektiini-B:n O-metyylitransfe-raasiaktiivisuus ja joka on tuotettu edelleen mutagenisoi-malla mutanttia 1-3 (ATCC 53567), on samanlainen taksono-25 minen suhde ATCC 31272 -kantaan kuin mutanttikannalla 1-3.
Streptomyces avermitilis -kannat 1-3 ja 7881 on tallennettu Budapestin sopimuksen mukaisesti American Type Culture Collection -talletuslaitokseen, Rockville, Mary-• 30 land, USA, tunnettuun talletuslaitokseen, jossa tallennet tujen kantojen pysyvyys on taattu ja josta ne ovat yleisesti saatavina, mikäli tämän hakemuksen perusteella myönnetään patenttisuoja. Niille annettiin tunnisteet Streptomyces avermitilis ATCC 53567 ja ATCC 53692 yllä esitettyä -35 järjestystä noudattaen.
11 90 083
Jokainen S. avermitilis -kanta ATCC 31267, ATCC 31271, ATCC 31272 ja NCIB 12121 tuottaa luonnollisia aver-mektiinejä, joilla on kaava 5 CH3 22-<i\r-CH3
R
10 CH,"^ 3 1 ° I (I)
S V
' OH
15 OR3 jossa katkoviiva 22 - 23-asemassa edustaa valinnaista kak-20 soissidosta; R1 on hydroksi ja läsnä vain, jos kaksoissidosta ei ole ; R2 on kaavan 4'-(α-L-oleandrosyyli)-a-L-olean-drosyylioksi, jolla on kaava 25 0H« pii
30 CH30 CHjO S
R3 on vety tai metyyli; ja R on isopropyyli tai (S)-sek-butyyli. US-patentissa 4 285 963 esitetään kaavan I mukainen avermektiini, jossa 35 25-asemassa on metyyli- ja etyyliryhmä, R1 on hydroksi ja R3 on metyyli.
12 9 0 0 8 8
Ei-luonnollisissa avermektiineissä, joihin tässä viitataan, R on muu substituentti kuin isopropyyli tai (S)-sek-butyyli alla esitetyn määritelmän mukaisesti.
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää B-avermek-5 tiinien valmistamiseksi, jolla on kaava R1 CH3 22^1sCH3 I25
10 ^0^""R
\ °^° (I) 'oh 15 <Ui CH3 OR3 jossa 20 katkoviiva asemassa 22 - 23 edustaa mahdollista kaksoissidosta; R1 on hydroksi ja on läsnä vain, jos kaksoissidosta ei ole; R2 on 41 -(α-L-oleandrosyyli)-α-L-oleandrosyylioksi, : 25 jolla on kaava C^3 CH3 °\ V° 30 H°~\ / 0 CH3° CH30 R3 on vety; ja R on α-haarautunut C3_8-alkyyli, -alkenyyli, -al-35 kynyyli, -alkoksialkyyli tai -alkyylitioalkyyliryhmä; C5.8-sykloalkyylialkyyliryhmä, jossa alkyyliryhmä on a-haa- i3 90088 rautunut C2_5-alkyyliryhmä; C3.8-sykloalkyyli- tai C5_8-syk-loalkenyyliryhmä, joista kumpi tahansa voi mahdollisesti olla substituoitu metyleenillä tai yhdellä tai useammalla halogeeniatomilla; tai 3 - 6-jäseninen, happea tai rikkiä 5 sisältävä heterosyklinen rengas, joka voi olla tyydytetty tai täysin tai osittain tyydyttymätön, jolloin menetelmälle! on tunnusomaista, että fermentoidaan aerobisesti Streptomyces avermitilis -kantaa, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus ja avermek-10 tiini B:n O-metyylitransferaasiaktiivisuus, vesipohjaisessa ravintoalustassa, joka sisältää assimiloitavaa typen, hiilen ja epäorgaanisten suolojen lähdettä sekä kaavan RCOOH mukaista happoa, jolloin R on edellä määritelty.
Kaavan I mukaisten yhdisteiden biosynteesissä tar-15 vittavat yhdisteet ovat olemassa S. avermitilis solussa ja alustassa. Nämä yhdisteet syntyvät L-valiinin ja L-iso-leusiinin hajoamisesta tai niitä vastaavien 2-oksihappojen haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasin katalysoiman de-karboksyloinnin kautta, jolloin tuote liitetään koentsyymi 20 A:hän. Niiden läsnäolo vastaa kaavan I mukaisten isopro-pyyli- ja (S)-sek-butyyli-yhdisteiden samanaikaisesta muodostumisesta. Tämä aiheuttaa tietenkin ongelmia isopropyy-lijohdannaisten erottamisessa (S)-sek-butyylijohdannaisista.
25 Kun esillä olevassa keksinnössä käytettäviä mutant- teja fermentoidaan asianmukaista lähtöyhdistettä sisältävällä ravintoalustalla, ne tuottavat kaavan I avulla määriteltyä, uutta yhdistettä tai, kuten useimmiten on asianlaita ne muodostavat seosta, joka sisältää kahta tällaista 30 yhdistettä, jossa R vastaa käytettyä lähtöyhdistettä. Täten voidaan tuottaa jopa kahta lopputuotetta, joita tarkoituksenmukaisesti ja yksinkertaisesti kutsutaan R-aver-mektiineiksi B1 ja B2 US-patentin 4 429 042 mukaista kuvausta käyttäen. "R"-ryhmä viittaa tietenkin C-25 substi-35 tuenttiin. Esimerkiksi kun R on syklopentyyli, mahdolliset kaksi avermektiiniä ovat: i4 90083
Trlviaaliniml R1 syklopentyyli-
avermektiini B1 kaksoissidos H
5 syklopentyyli-
avermektiini B2 hydroksi H
Ei-luonnollisissa avermektiineissä kaavan (I) mukainen C-25 substituentti "R" on muu kuin isopropyyli tai 10 (S)-sek-butyyli.
Kaavan I mukaisia yhdisteitä, joissa on kaksoissidos ja OH-ryhmä puuttuu, voitaisiin vaihtoehtoisesti valmistaa dehydratoimalla vastaavaa kaavan I mukaista yhdistettä, jossa R3 on OH ja josta kaksoissidos puuttuu. 15 Reaktio suoritetaan siten, että asemissa 5 ja 4" olevat hydroksiryhmät ensin suojataan selektiivisesti, esim. t-butyyli-dimetyylisilyylioksiasetyylijohdannaisina, minkä jälkeen annetaan reagoida substituoidun tiokarbonyyli-halidin, kuten (4-metyylifenoksi)tiokarbonyylikloridin, 20 kanssa ja suoritetaan dehydratointi kuumentamalla liuotti- messa, jonka kiehumispiste on korkea, esim. triklooribent-seenissä. Lopuksi tuotteesta poistetaan suojaus, jolloin saadaan tyydyttymätön yhdiste. Nämä vaiheet ja siihen soveltuvat reagenssit ja reaktio-olosuhteet on kuvattu US-25 patentissa 4 328 335.
Kaavan I mukaisia yhdisteitä, joissa R1 on H ja kaksoissidos puuttuu, voidaan valmistaa vastaavasta kaksois-sidoksen omaavasta yhdisteestä, josta R1 puuttuu, selektiivisen katalyyttisen hydrogenoinnin avulla käyttäen sopivaa 30 katalyyttiä. Pelkistys voidaan esimerkiksi suorittaa käyttäen tris-(trifenyylifosfiini)rodium(I)kloridia, kuten EP-patenttijulkaisussa 0 001 689 ja sitä vastaavassa huhtikuun 22. päivänä 1980 myönnetyssä US-patentissa 4 199 569 on esitetty.
35 is 9 0 08 8
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävät S. avermitilis -kannat pystyvät siis hyödyntämään luonnollisten tai ei-luonnollisten avermektiinien biosynteesissä yhdisteitä, joilla on kaava 5 R-COOH (II-A), sekä yhdisteitä, joita voidaan muuttaa II-A-yhdisteiksi fermentointiprosessin aikana. Kyseisiä yhdisteitä kutsutaan tässä "lähtöyhdisteiksi".
10 Esillä oleva keksintö käsittää myös kaavan II-A
mukaisten yhdisteiden isomeerimuotoja.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan fermentoimalla aerobisesti S. anvermitilis -kantaa, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiak-15 tiivisuus ja avermektiini-B:n O-metyylitransferaasiaktii- visuus, vesipohjaisessa ravintoalustassa, joka sisältää assimiloitavaa typpeä, hiiltä, epäorgaanisia suoloja ja kaavan RCOOH mukaista yhdistettä. Happo lisätään fermen-tointiin joko inokuloinnin yhteydessä tai määräajoin fer-20 mentoinnin aikana. Avermektiiniyhdisteiden muodostumista voidaan seurata ottamalla näytteitä fermentoinnista, uuttamalla orgaaniseen liuottimeen ja seuraamalla tuotteen ilmentymistä kromatografiän avulla, esimerkiksi käyttäen korkeapainenestekromatografiaa. Inkubointia jatketaan, 25 kunnes tuotteen saanto on maksimoitu, yleensä 4 -15 vuorokautta .
Lähtöyhdisteitä (karboksyylihappoa) lisätään joka kerta mieluummin noin 0,05 - 3,0 g litraa kohden. Lähtöyh-distettä voidaan lisätä fermentointiin jatkuvasti, jaksot-30 tain tai kaikki kerrallaan. Happoa (RCOOH) lisätään sellaisenaan tai suolana, kuten natrium-, litium- tai am-moniumsuolana. Jos happo on kiinteässä muodossa, se mieluummin liuotetaan sopivaan liuottimeen, kuten veteen tai C^-alkoholeihin.
... 35 i6 90088
Fermentoinnissa käytetty alusta voi olla tavanomainen alusta, jossa on assimiloitavaa hiiltä, typpeä ja hivenaineita, erityisesti kun C-25-substituentti on isopro-pyyli tai (S)-sek-butyyli. Kun C-25-substituentin tulee 5 olla ei-luonnollinen ryhmä, s.o. kun se ei ole isopropyyli tai (S)-sek-butyyli, fermentointialustan on oltava sellainen, että valitut aineosat eivät sisällä ollenkaan tai sisältävät vain vähäisiä määriä lähtöyhdisteitä, joissa R-ryhmä on isopropyyli tai (S)-sek-butyyli.
10 Kun fermentointia on jatkettu useita vuorokau sia lämpötilassa, joka mieluummin on suuruusluokkaa 24 -33 °C, fermentointiliuos sentrifugoidaan tai suodatetaan ja myseelikakku uutetaan mieluummin asetonilla tai me-tanolilla. Liuotinuutos väkevöidään ja haluttu tuote uute-15 taan tämän jälkeen veteen sekoittumattomaan orgaaniseen liuottimeen, kuten metyleenikloridiin, etyyliasetaattiin, kloroformiin, butanoliin tai metyyli-isobutyyliketoniin. Liuotinuutos väkevöidään ja raakatuote puhdistetaan vielä tarvittaessa kromatografiän avulla, esimerkiksi prepara-20 tiivisella käänteisfaasi-HPLC-kromatografiällä.
Tuote saadaan yleensä seoksena, jossa on kaavan I avulla määriteltyjä yhdisteitä, joissa R2 on 4'-(a-L-ole-androsyyli)-α-L-oleandrosyylioksi, R1 on OH ja kaksoissidos puuttuu tai R1 puuttuu ja kaksoissidos esiintyy.
25 R-ryhmän lähteet eivät ole kriittisiä avermektii- nien muodostumiselle. Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän kriittinen vaatimus niiden muodostumiselle on se, että haluttu R-ryhmä on fermentointiprosessin aikana esillä olevan keksinnön mukaisen S. avermitilis -kannan 30 saatavilla.
Sopivia yhdisteitä ovat: .·. 2,3-dimetyylivoihappo 2-metyyliheksaanihappo 2-metyylipent-4-eenihappo "35 2-syklopropyylipropionihappo n 90088 4-metyleenisykloheksaanikarboksyylihappo 3-metyylisykloheksaanikarboksyylihappo (cis/trans) 1-syklopenteenikarboksyylihappo 1- syklohekseenikarboksyylihappo 5 tetrahydropyraani-4-karboksyylihappo tiofeeni-2-karboksyylihappo 3-furaanihappo syklobutaanikarboksyy1ihappo syklopentaanikarboksyylihappo 10 sykloheksaanikarboksyylihappo sykloheptaanikarboksyylihappo 2- metyylisyklopropaanikarboksyylihappo 3- syklohekseeni-l-karboksyylihappo 2- metyylitiopropionihappo 15 2-metyyli-4-metoksivoihappo tiofeeni-3-karboksyylihappo hydroksimetyylisyklopentaani 3- tiofeenikarboksialdehydi 3-sykloheksyylipropionihappo 20 3-syklopentyylipropionihappo hydroks imetyy1i syklobutaani tetrahydrotiofeeni-3-karboksyylihappo 3-metyylisyklobutaanikarboksyylihapon litiumsuola 3- metyleenisyklobutaanikarboksyylihapon litiumsuola 25 2-metyyli-4-metyylitiovoihappo tetrahydrotiopyraani-4-karboksyylihappo syklobutyylimetyyliamiini etyylisyklobutaanikarboksylaatti 4- hydroksimetyylisyklopenteeni 30 2-( 3-tiofeenikarbonyyli )propionihapon etyyliesteri (S)-2-metyylipentaanihappo .· - (R)-2-metyylipentaanihappo ..* Kolme luokkaa O-metyylitransferaasimutantteja voi daan saada tässä esitetyistä haarautuneen 2-oksihapon de-; '-· 35 hydrogenaasinegatiivisista mutanteista. Mutantit, joissa ie 90088 on mutaatio aktiivisen, haarautuneen 2-oksihapon dehydro-genaasiaktiivisuudessa, yhdistetään yhteen tai useampaan O-metyylitransferaasimutaatioon, jolloin saadaan S. aver-mitilis -kantoja, jotka tuottavat pääosiltaan B-avermek-5 tiinejä, demetyyliavermektiinejä tai avermektiinejä, joita ei ole ollenkaan metyloitu, kun niille syötetään RCOOH-yhdisteitä fermentointiprosessin aikana. Kyseiset mutantit saadaan mutagenoimalla mutantteja, joilta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus käyttäen UV-10 valoa ja/tai kemiallisia mutageeneja, kuten N-metyyli-N-nitrosouretaania, nitrosoguanidiinia tai muuta yllä esitettyä ainetta. Vaihtoehtoisesti haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasipositiivisia mutantteja, joilta puuttuu yksi tai useampi O-metyylitransferääsi, voidaan mutatoida UV-15 valokäsittelyllä tai mutagenoivalla aineella, jolloin saadaan haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasinegatiivisia mutantteja.
Tämän kaltaisten mutanttien tuottamia ei-luonnolli-sia avermektiinejä karakterisoi se, että niillä on hydrok-20 siryhmiä aglykoniosan C-5-asemassa ja/tai oleandroosiosien C-3'- ja/tai C-3"-asemissa.
Yllä kuvatut mutantit tunnistetaan julkaisussa Schulman et ai.. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 29 (1986) 620 - 624 esitetyn menetelmän mukaisesti. Ne ovat 25 käyttökelpoisia samoihin tarkoituksiin ja samalla tavalla kuin tunnetut avermektiinit.
·: Vaihtoehtoisesti kohonneita määriä B-avermektiine- jä, myöskin niistä, joista metyyliryhmät puuttuvat oleand-roosidisakkaridiosasta, tuotetaan fermentoimalla esillä 30 olevan keksinnön mukaisia, aktiivisen haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasin suhteen negatiivisia mutantteja si-nefungiinin, S-adenosyylietioniinin tai S-adenosyylihomo--·_ kysteiinin kaltaisen O-metyylitransferaasiaktiivisuutta inhiboivan aineen läsnäollessa.
'-· 35 i9 90088
Esillä olevan keksinnön mukaiset yhdisteet ovat hyvin aktiivisia parasiittien vastaisia aineita, joiden käyttökelpoisuus on erityisen hyvä matolääkkeinä, ulko-loisten myrkkyinä, hyönteismyrkkyinä ja punkkien tuhoai-5 neina.
Täten yhdisteet ovat tehokkaita hoidettaessa erinäisiä sisäloisten aiheuttamia tauteja, kuten erityisesti matotautia, jota yleensä aiheuttaa ryhmä parasiittisia sukkulamatoja ja joka voi aiheuttaa suuria taloudellisia 10 tappioita sika-, lammas-, hevos- ja karjataloudessa sekä voi myös aiheuttaa tauteja kotieläimille ja linnuille. Yhdisteet ovat myös tehokkaita muita sukkulamatoja vastaan, jotka tartuttavat eri eläinlajeja, kuten esimerkiksi DirofIlaria koirilla, ja eräät ihmisiä tartuttavat para-15 siitit, kuten suolistoparasiitit Ancylostoma, Necator,
Ascaris, Strongyloides, Trinchinella, Capillaria, Tric-huris, Enterobius ja verestä ja muista kudoksista löytyvät parasiitit, kuten rihmamadot ja suolistonulkoiset Strongyloides ja Trichinella-muodot.
20 Yhdisteet ovat myös arvokkaita ulkoloisten aiheut tamien infektioiden hoidossa, erityisesti eläinten ja lintujen niveljalkaisia ulkoloisia, kuten puutiaisia, punkkeja, täitä, kärpäsiä, raatokärpäsiä, purevia hyönteisiä sekä karjaa ja hevosia tartuttavia liikkuvia kärpästoukkia 25 vastaan.
Yhdisteet ovat myös aktiivisia hyönteismyrkkyjä ko-: titalouksien tuhoeläimiä, kuten torakkaa, koita, turkis- : kuoriaista ja huonekärpästä vastaan ja niitä voidaan käyt- *. : tää varastoidun viljan ja viljelykasvien tuholaisia, kuten 30 kirvoja, lehtitäitä, toukkia ja liikkuvia suorasiipisiä, kuten heinäsirkkoja, vastaan.
Kaavan I mukaisia yhdisteitä annetaan määrättyyn ... käyttötarkoitukseen ja määrätylle hoidettavalle isäntä- eläinlajille tai kyseessä olevalle loiselle tai hyöntei--- 35 selle soveltuvana formulaationa. Matolääkkeenä yhdisteet 20 9 0 0 8 8 voidaan antaa oraalisesti kapselina, boluksena, tablettina tai nestemäisenä pakkolääkityksenä tai ne voidaan vaihtoehtoisesti antaa ruiskeena tai siirrännäisenä. Tämänkaltaiset formulaatiot valmistetaan käyttäen tavanomaisia 5 menetelmiä tavanomaista eläinlääketieteellistä käytäntöä noudattaen. Täten kapselit, bolukset tai tabletit voidaan valmistaa sekoittamalla aktiivinen aineosa sopivaan hienojakoiseen laimentavaan aineeseen tai kantajaan, joka lisäksi sisältää hajottavaa ja/tai sitovaa ainetta, kuten 10 tärkkelystä, laktoosia, talkkia, magnesiumstearaattia, jne. Nestemäinen pakkolääkitysformulaatio voidaan valmistaa dispergoimalla aktiivinen aineosa vesipohjaiseen liuokseen yhdessä dispersoivan tai kosteuttavan aineen jne. kanssa ja injisoitavat formulaatiot voidaan valmistaa 15 steriileinä liuoksina, joissa voi olla muitakin aineita, kuten esimerkiksi tarpeellinen määrä suoloja tai glukoosia, jotta liuoksesta tulee isotoninen vereen nähden. Nämä formulaatiot vaihtelevat aktiivisen aineosan painon suhteen riippuen hoidettavasta isäntäeläinlajista, infektion 20 voimakkuudesta ja tyypistä sekä isäntäorganismin ruumiin painosta. Oraalisesti annettuna noin 0,001 - 10 mg/kg eläimen painoa yksittäisannoksena tai jaettuina annoksina noin 1-5 vuorokauden aikana on yleensä tyydyttävä annos, mutta tietenkin voi esiintyä tilanteita, joissa korkeammat 25 tai matalammat annosrajat ovat tarpeellisia.
Vaihtoehtoisesti yhdisteet voidaan antaa sekoitettuna eläimen ruokaan ja tätä tarkoitusta varten voidaan valmistaa ruokaan lisättävä tiiviste tai ns. premix, joka sekoitetaan eläimen normaaliin ruokaan. Hyönteismyrkkynä 30 tai maataloustuholaismyrkkynä yhdisteitä käytetään sumu tuksena, pölynä, emulsiona tai vastaavana tavanomaista maataloudellista käytäntöä noudattaen.
2i 90080 S. avermitilis -kannan 1-3 (ATCC 53567) tuottaminen
Vaihe 1. S. avermitilis ATCC 31272 kasvatettiin yhtenäiseksi matoksi New Patch Agar -alustalla 12 vuorokautta 30 °C:ssa. Alustan koostumus oli: 5 V-8 vihannesmehu* 200 ml
CaC03 3 g
Agar 15 g H2D ad 1000 ml ravintoliemi 1,0 g/1 10 natriumasetaatti·3H20 1,4 g/1 isovaleriaanahappo 50 mg/1 isovoihappo 50 mg/1 metyylivoihappo 50 mg/1 isoleusiini 250 mg/1 15 leusiini 250 mg/1 väliini 250 mg/1 hivenaineliuos** 1 ml/1 * Kahdeksan vihannesmehun seos (tomaatti, porkkana, selleri, sokerijuurikas, persilja, salaatti, vesikrassi ja pi-20 naatti) + suolaa, askorbiinihappoa ja sitruunahappoja ja luonnollisia makuaineita. Saatavana Campbell Soup Company -yhtiöstä, Camden, NJ.
** Hivenaineliuoksen koostumus:
FeCl3*6H20 2,7 g 25 MnSO.·Ηο0 4,2 4 2
CuS04*5H20 0,5
CaCl2 11,0 H3B03 0,62
CoC12«6H20 0,24 30 ZnCl2 0,68
NaoMo0. 0,24 2 4
Yllä olevat aineet liuotetaan 1 litraan 0,1 N HC1.
Kolmelta tällaiselta maljalta kerättiin itiöitä, jotka suspendoitiin 20 mlraan 0,5 M tris-maleiinihappo-35 puskuria, pH 9,0.
22 90 0 83
Vaihe 2, 10 ml itiösuspensiota lisättiin putkeen, jossa oli 10 mg N-metyyli-N'-nitro-N-nitrosoguanidiinia (NTG). Putkea inkuboitiin ja ravisteltiin 28 °C:ssa 60 min, ja itiöt pestiin runsaassa l-%:isessa NaCl-liuokses-5 sa.
Vaihe 3. Pestyt itiöt suspendoitiin l-%:iseen NaCl:iin ja sekoitettiin samaan tilavuuteen 80-%:ista ety-leeniglykolia. Tätä suspensiota säilytettiin -20 °C:ssa ja käytettiin solulähteenä, kun mutantit seulottiin. Idätet-10 täessä saatiin noin 104 pesäkettä/ml.
Itiökanta levitettiin YPD-maljoille siten, että saatiin noin 100 pesäkettä maljaa kohden (YPD-alusta sisältää 10 g/1 hiivauutetta, Bacto-peptonia* ja dekstroo-sia; sekä 15 g/1 Bacto-agaria*, pH säädettiin arvoon 6,9 15 ennen autoklavointia). Tähdellä merkityt aineosat ovat kaupallisesti saatavina: Difco Laboratories -yhtiöstä,
Detroit, Michigan 48238.
Vaihe 4. Yksittäisiä pesäkkeitä poimittiin maljoilta 2 - 3 viikon kasvatuksen jälkeen 28 °C:ssa ja siirret-20 tiin omiin kuoppiin tavanomaiselle 96-kuoppaiselle mikro-tiitterilevylle. Pieni osa jokaista pesäkettä siirrettiin myös tuoreelle agar-alustalle käytettäväksi solulähteenä, kun mutantteja tunnistettiin.
Vaihe 5. Jokaiseen kuoppaan lisättiin noin 75 mik-25 rolitraa nestemäistä M9-suola-alustaa, joka sisälsi 1 % glukoosia, 0,1 % kasaminohappoja 0,01 % sekä isovaleri-aanahappoa, isovoihappoa ja 2-metyylivoihappoa. Inkuboitiin useita vuorokausia 28 °C:ssa, minkä jälkeen solut testattiin haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasin läsnä-30 olon suhteen. (M9-suola-alusta sisälsi 6 g Na2HP04:a, 3 g KH2P04:a, 0,5 g NaCl: a ja 1 g NH4C1: a litraa kohden. Alusta autoklavoitiin ja 1 ml steriloitua 1 M MgS04:a ja 1 ml steriloitua 0,1 M CaCl2:a lisättiin aseptisesti.
Vaihe 6. Valmistettiin 5-%:inen tolueenin mik-35 rosuspensio M9-suola-alustassa sonikoimalla sekoittuma- 23 Ί ο G 8 8 tonta seosta nopeasti. 25 ml:aan tätä suspensiota lisättiin 1,2 ml (14C-1)-2-oksi-isokapronihappoa, 2,5 pCi/ml ja 10,0 pCi/pmol, sisältävää liuosta. 50 mikrolitraa tätä liuosta lisättiin jokaiseen mikrotiitterilevyn kuoppaan, 5 jossa testattavat solut olivat.
Vaihe 7. Jokaisessa kuopassa muodostunut 14C02 suljettiin talteen ja visualisoitiin julkaisussa Tabor et ai., J. Bacteriol., 128 (1976) 485 - 486, "Convenient Method for Detecting 14C02 in Multiple Samples: Application to 10 Rapid Screening for Mutants", esitettyä menetelmää käyttäen. Mutantit, joilta aktiivinen haarautuneen 2-oksiha-pon dehydrogenaasi puuttuu, eivät tuota Ba14C03 sen enempää kuin kontrollitkaan.
Kehittyneempi menetelmä, joka parantaa autoradio-15 grammissa Ba14C03:n muodostumisesta johtuvana tummana läikkänä näkyvän 14C02-positiivisen testin ja negatiivisen testin, jossa ei näy läikkää tai näkyy erittäin heikko läikkä, välistä kontrastia, sisältää seuraavan modifioidun seulonnan.
20 Yksittäisiä pesäkkeitä (katso vaihe 4 yllä) poimit tiin 7-14 vuorokauden kasvatuksen jälkeen (ei 2 - 3 viikon kasvatuksen jälkeen kuten yllä ja ne testattiin suoraan kuten vaiheissa 6 ja 7 yllä). Yllä olevan menetelmän vaihe 5 jätettiin pois.
25 Vieläkin kehittyneempi menetelmä, joka on luonteel taan kvantitatiivinen vapautuneen 14C02:n suhteen, sisältää yllä esitetyssä seulonnassa tunnistettujen mutanttien kas-vatuksen sopivalla alustalla, joka koostui M9-suola-alus-tasta, johon oli lisätty 1 % glukoosia ja 0,1 % "Syncasa-30 bcaa" -tuotetta (synteettinen L-aminohapposeos, jonka koostumus vastaa kaupallisesti saatavia kasaminohappoja, mutta L-valiini, L-isoleusiini ja L-leusiini puuttuvat, katso alla).
Kasvatettiin suureen solutiheyteen, minkä jälkeen 35 solut pestiin M9-suola-alustalla ja suspendoitiin uuteen 24 9 G O 8 3 kylmään, 1 % tolueenia sisältävään M9-suola-alustaan, jota oli sonikoitu, kunnes saatiin maidonvalkea tolueenidisper-sio. Solu/puskuri/tolueeni-suspensiota inkuboitiin 40 min 30 eC:ssa, jotta solut tulivat läpäiseviksi. Permeabili-5 soidut solut pestiin tämän jälkeen M9-suola-alustalla ja resuspendoitiin lopuksi viidesosaan alkuperäistä tilavuutta olevaan M9-alustapuskuria. Testiä kohden käytettiin 180 mikrolitraa tätä puskuria.
300 μ1:η reaktiotilavuus sisälsi toluenisoidut so-10 lut, 0,4 mM tiamiinipyrofosfaattia (TPP); 0,11 mM koent-syymi A:ta (CoA); 0,68 mM nikotiiniamidiadeniinidinukleo-tidia (NAD); 2,6 mM ditiotreitolia (DTT); 4,1 mM MgCl2:ta; 60 mM Tris-HCl:a, pH 7,5; ja (14C-1)-2-oksi-isokaproaattia, 6000 cmp, pCi/pmol. Laskennan tehokkuus oli 73 %. Reaktio 15 suoritettiin 15 ml:n nestetuikelaskentaputkissa, joiden kierrekorkkeihin oli painettu 2x2 cm:n Whatman nro 4 -paperineliöitä. Paperissa oli 30 mikrolitraa 1 M hyamii-nihydroksidia (1 M metyylibentsetoniumhydroksidia metano-lissa; saatavana Sigma Chemical Co -yhtiöltä. St. Louis, 20 MO 63178), joka sitoo reaktiossa vapautuvan 14C02:n. Inkuboitiin kaksi tuntia, minkä jälkeen paperit upotettiin 10 ml:aan Beckman Aquasol II -nestettä (yleistuikeneste), jota on saatavissa kaupallisesti (New England Nuclear Research Products, Boston, MA 02118) ja annettiin tasapai-25 nottua neljän tai useamman tunnin ajan tässä nesteessä, minkä jälkeen radioaktiivisuus määritettiin nestetuikelas-kijassa. Tyhjäkontrollireaktio (s.o. ei soluja) antaa noin 50 - 300 cpm.
Mutantti 1-3 ja muut vastaavat antoivat cpm-luke-30 mia, jotka olivat pienempiä tai samaa suuruusluokkaa kuin tyhjäkontrolli, kun taas alkuperäiskannan arvot olivat useita kertoja korkeampia kuin tyhjäkontrolliarvot.
25 :)0083 "Svncasa-bcaa":n koostumus. 100 kertainen väkevyys g/litra L-alaniini 3 L-arginiini 4 5 L-asparagiinihappo 6 L-kysteiini 1 L-glutamiinihappo 20 glysiini 1 L-histidiini 2 10 L-lysiini 7 L-metioniini 3 L-fenyylialaniini 6 L-proliini 10 L-seriini 6 15 L-treoniini 4 L-tyrosiini 4 L-tryptofaani 1
Seoksen pH säädetään arvoon 7 ja steriilisuodate-taan. Yksi tilavuus tiivistettä lisätään 99 tilavuuteen 20 kasvatusliuosta, jolloin saadaan tavanomainen käyttöväke-vyys.
Haarautuneen 2-oksihapon dehydroqenaasia ia aver-mektilni-B:n O-metyylitransferaasia sisältämättömän, kak-soisblokatun S. avermitilis 7881 (ATCC 53692) -mutantin 25 tuottaminen : Vaihe_1. S. avermitilisia ATCC 53567 kasvatettiin yhtenäiseksi matoksi New Patch Agar -alustalla 12 vuorokautta 30 °C:ssa.
Kolmelta tällaiselta maljalta kerättiin itiöitä ja 30 suspendoitiin 20 ml:aan 0,05 M tris-maleiinihappopuskuria, pH 9,0.
Vaihe 2. 10 ml itiösuspensiota lisättiin putkeen, jossa oli 10 mg N-metyyli-N'-nitro-N-nitrosoguanidiinia (NTG). Putkea inkuboitiin ja ravisteltiin 28 °C:ssa 60 mi-: 35 nuuttia, ja itiöt pestiin runsaassa l-%:isessa NaCl-liuok-sessa.
26 > 8 ϋ 8 8
Vaihe 3. Pestyt itiöt suspendoitiin l-%:iseen NaCl:iin ja sekoitettiin samaan tilavuuteen 80-%:ista ety-leeniglykolia. Tätä suspensiota säilytettiin -20 °C:ssa ja käytettiin solulähteenä, kun mutantit seulottiin.
5 Tämä itiökanta levitettiin YPD-maljoille siten, että saatiin noin 100 pesäkettä/malja. Mutagenisoidun (nitrosoguanidiinikäsiteltyjä) Streptomyces avermitilis -kannan populaation pesäkkeitä poimittiin ja levitettiin täpliksi agar-alustalle, joka valmistettiin seuraavasti 10 (grammoja/litra): ohennettu tärkkelys, 80; K2HP04, 1;
MgS04*7H20, 1; ardamiini pH 5; CaC03, 5; P-2000, 1 ml;
FeS04· 7H20, 0,01; MnCl2*4H20, 0,001; ZnS04*7H20, 0,001; Bacto-agaria, 17; tislattua vettä ad 980 ml. pH säädettiin NaOHrlla 7:ksi ennen autoklavointia 121 °C:ssa 20 minuut-15 tia. Autoklavoinnin jälkeen lisättiin 20 ml:aa steriiliä (±)-2-metyylivoihapon 5-%:ista kantaliuosta, pH 7,0.
Agarviljelmiä kasvatettiin 8-12 vuorokautta 28 °C:ssa. Solut (myseelit) poistetaan agarilta ja laitetaan 250 mikrolitraan asetonia. Kaksikymmentäviisi (25) 20 mikrolitraa asetoniuutteita pipetoitiin esivaletuille
Analtech Silica Gel GF -ohutkerroskromatografialevyille. Kromatogrammia ajettiin 30 - 40 minuuttia etyyliasetaatti-liuoksessa, kuivattiin ja suihkutettiin 3-%:isella vanil-liinilla etanolissa. Levyt asetettiin 100-°C:iseen uuniin .25 1-3 minuutiksi, suihkutettiin 3-%:isella rikkihapolla etanolissa ja asetettiin uudestaan 100 °C uuniin 10 - 15 minuutiksi. Avermektiini-B:n O-metyylitransferaasia sisältämättömät mutantit tunnistettiin kromatografiakuvion muutoksena, s.o. avermektiini B-komponentteja vastaavat täp-30 Iät (Rf noin 0,54 ja 0,42 Bl:lle ja vastaavasti B2:lle) ovat edelleen jäljellä, mutta avermektiini-A komponentteja vastaavat täplät (Rf noin 0,69 ja 0,58 Alille ja vastaavasti A2:lle) puuttuvat.
27 JO O 83
Yleisiä korkeapainenestekromatoqrafia (HPLC) menetelmiä
Liikkuva faasi: 150 ml vettä 5 70 ml asetonitriiliä tilavuus säädetään 1 litraksi metanolilla.
Pylväs:
Ultrasphere ODS 25 cm (Beckman Instruments, Fullerton, CA 92634-3100) 10 nopeus: 0,75 ml/min detektio: UV, 240 nm vaimennus: melkein 6 Näytelaimennusliuos (D): 35 ml asetonitriiliä + 390 ml metanolia 15 Standardit: 1. punnittiin 0,5 mg avermektiini A2a:ta 10 ml:n pulloon ja säädettiin tilavuus metanolilla 2. punnittiin 0,5 mg testituotetta 10 ml pulloon ja säädettiin tilavuus metanolilla 20 1 ja 2 ovat standardikantaliuoksia; standardikäyttöliuok- sia varten: otettiin 100 μΐ (1):tä ja 100 μΐ (2):ta putkeen ja lisättiin 800 μΐ liikkuvaa faasia Näytteet: : 25 1. otetaan 1 ml hyvin ravisteltua lientä; sentrifu- goidaan 2. poistetaan mahdollisimman paljon supernatanttia sekoittamatta pellettiä 3. lisätään 100 μΐ HPLC-vettä pellettiin ja disper- 30 goidaan sekoittaen vortex-laitteella 4. lisätään 2 ml laimenninta (D) ja sekoitetaan hyvin 5. suodatetaan ja ajetaan HPLC.
Luonnolliset ja ei-luonnolliset avermektiinit alis-35 tettiin tähän HPLC-kromatografiamenetelmään ja yksittäis- 28 9 Q G 8 8 ten avermektiinihuippujen retentioajat jaettiin oligomy-siini A:n retentioajalla, joka toimi sisäisenä standardina jokaisessa HPLC-määrityksessä. Oligomysiini A esiintyy melkein aina HPLC:ssä S. avermitilis -fermentointien 5 sivutuotteena ja on ainoa HPLC:ssä näkyvä tässä esitettyjen mutanttien tuote, kun niitä viljellään RCOOH-vapaassa alustassa, jolloin R on kuten tässä määritelty. Tavallisesti oligomysiini A:n retentioaika on 12,5 - 14 min. Re-tentioaikojen (RT) suhde antaa paremman pohjan avermektii-10 nituotteiden luonteen ja saannon vertaamiselle. Yleensä avermektiinituotteet esiintyvät HPLC:ssä järjestyksessä B2, A2, B1 ja AI.
Luonnollinen RT/RT (oligo- avermektiini mysiini A) 15 B2 0,70 B2a 0,84 A2b 0,90 A2a 1,09
Blb 1,40 20 Bla 1,83
Alb 1,83
Ala 2,42
Huomaa, että Bla:ta ja Albrtä ei voi erottaa toisistaan.
' 25 Ei-luonnollinen RT/RT (oligo- -: avermektiini mysiini A) syklopentyyli B2 0,94 syklopentyyli A2 1,23 syklopentyyli B1 1,99 30 syklopentyyli AI 2,62
Retentioajat vaihtelevat 1-2 min päivästä toiseen, jolloin oligomysiini A yleensä esiintyy noin 12,5 -14 min kohdalla.
Seuraavissa esimerkeissä avermektiinit määritettiin 35 yllä esitettyä HPLC-menetelmää käyttäen, paitsi jos erikseen mainittu.
29 90 088
Seuraavissa esimerkeissä käytettyjen alustojen koostumukset on esitetty alla.
AS-7-alusta g/i 5 ohennettu tärkkelys 20
Ardamine pH*3 5 c
Pharmamedia 15
CaC03 2
Valmistetaan hydrolysoimalla tärkkelystä Bacillus 10 licheniformis alfa-amylaasilla (saatavana kaupalli sesti Nove Enzymes-yhtiöltä, Wilton, CT, kauppanimellä "Termamyl") dekstroosi-ekvivalenttiin 40 % -+ 5 %. a Yeast Products, Inc., Clifton, NJ 07012.
rj
Traders Protein, Memphis, TN 38108.
15 pH säädettiin arvoon 7,2 NaOH:lla.
AP-5-alusta g/i ohennettu tärkkelys 80
Ardamine pH 5 20 K2HP04 1
MgS04-7H20 1
NaCl 1
CaC03 7
FeS04*H20 0,01 V. 25 MnCl2-H20 0,001
ZnS02-H20 0,001 P-2000 (vaahdonesto)a 1 ml/1 a The Dow Chemical Co., Midland, Michigan 48640. pH säädetään arvoon 6,9 25-%:isella NaOHrlla.
30 Esimerkit 1-4 ; Avermektiinien tuotto Streptomvces avermitilis 1-3 (ATCC 53567) -kannasta S. avermitilis 1-3 (ATCC 53567) inokuloitiin itiöi-vältä V-8 maljalta 80 mlraan AS-7-alustaa 500 ml:n väli-35 seinällisessä pullossa. Pulloa inkuboitiin pyörivällä ra- 30 0 8 3 vistelijalla 200 kierrosta minuutissa 28 - 30 °C:ssa. 24 tunnin inkubaation jälkeen 1 ml lientä inokuloitiin 300 ml:n pulloon, jossa oli 40 ml AP-5-alustaa. Rinnakkaisfer-mentaatiot suoritettiin 28 - 30 °C:ssa, kun läsnä oli 400 5 ppm:ää 24 tunnin kuluttua inkubaation aloituksesta lisättyjä alla mainittuja lähtöyhdisteitä.
312 tunnin kuluttua 2 ml:n näytteet sekoitettiin 8 ml:aan metanoli:asetonitriili-seosta (390:35). Suodatuksen jälkeen 50 μ1:η näytteet injektoitiin Beckman Ultrasp-10 here ODS -pylvääseen (3,9 x 250 mm). Pylväs eluoitiin metanoli :asetonitriili:vesi-seoksella (89:14:7) nopeudella 0,8 ml/min ja eluaattia mitattiin UV-detektiolla aallonpituudella 240 nm. Uusien avermektiinien retentioajat on esitetty alla.
15 Avermektiinin retentioaika (minuutteja) Lähtövhdiste ^ Aj A^ 1) ±2-metyylivoihappo *11,60 *14,75 23,1 29,82 12,40 16,10 2) syklopentaani- 20 karboksyylihappo 12,32 15,86 25,28 32,96 3) sykloheksaani- karboksyylihappo 14,84 19,26 31,46 41,14 4) +2-metyylivoihappo 11,60 14,75 23,1 29,82 25 * Sekä +metyylivoihappo että -metyylivoihappo inkorporoi- tuvat avermektiineihin. Käytetyissä kromatografiaolosuh-teissa resoluutio + ja - avermektiinien välillä saavutetaan vain B2:lla ja A2:lla.
Esimerkki 5 30 Svkloheksvvliavermektiinien tuotto Streptomyces avermitilis 7881 (ATCC 53692) -kannasta Jäädytetty putki S. avermitilis 7881 (ATCC 53692) -kantaa inokuloitiin 100 ml:aan AS-7-alustaa 500 ml:n väliseinällisessä pullossa. Pulloa inkuboitiin pyörivällä 35 ravistelijalla 200 kierrosta minuutissa 28 - 30 °C:ssa. 28 3i y 0 0 88 tunnin inkubaation jälkeen 5 ml lientä inokuloitiin toiseen 100 ml AS-7-alustaa sisältävään 500 ml:n väliseinäl-liseen pulloon. Pulloa inkuboitiin jälleen pyörivällä ra-vistelijalla 200 kierrosta minuutissa 28 - 30 °C:ssa. 24 5 tunnin inkubaation jälkeen 1 ml lientä inokuloitiin 300 ml:n pulloon, jossa oli 40 ml AP-5-alustaa. Pulloja inkuboitiin 200 kierroksella minuutissa 28 - 30 °C:ssa. 24 tunnin kuluttua lisättiin 400 ppm:ää sykloheksaanikarbok-syylihappoa, 312 tunnin kuluttua otettiin 2 ml:n näytteet 10 ja ajettiin korkean erotuskyvyn omaava nestekromatogra- fia, kuten esimerkissä 1 on kuvattu. Näissä olosuhteissa ainoat fermentaatiossa detektoitavat avermektiinikomponen-tit eluoituvat ajoilla 14,84 (54,9 mg/1) ja 31,46 (32,1 mg/1) minuuttia vastaten sykloheksyyli-B2:ta ja vastaavas-15 ti -Bl:tä.
Esimerkki 6
Sek-butvvliavermektiinien tuotto Streptomyces avermitilis 7881 (ATCC 53692) -kannasta
Esimerkin 5 menetelmä toistettiin käyttäen 400 20 ppm:ää ±2-metyylivoihappoa sykloheksaanikarboksyylihapon tilalla, kaikki muut olosuhteet olivat samoja kuin esimerkissä 2. Ainoastaan sek-butyyliavermektiini B2 (11,60, 12,40 minuuttia, 63,5, 42,4 mg/1) ja sek-butyyli-avermek-tiini B1 (23,1 minuuttia, 105,5 mg/1) detektoitiin fer-25 mentaatiossa.

Claims (5)

32 ) .1 o g g
1. Streptomyces avermitilis, ATCC 53692, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus 5 ja avermektiini B:n O-metyylitransferaasiaktiivisuus.
2. Menetelmä B-avermektiinin tuottamiseksi, jolla on kaava H1
10 CH3 22^1\^CH3 T R ϋ jo (n 15 \ ’ Ol·^ ai o·—k A I ch3 20 jossa katkoviiva asemassa 22 - 23 edustaa mahdollista kaksoissidosta; R1 on hydroksi ja on läsnä vain, jos kaksoissidosta 25 ei ole; R2 on 4'-(a-L-oleandrosyyli)-α-L-oleandrosyylioksi, jolla on kaava CH3 CHj 30 /~°\ f—0 —yj_0 CH30 CH^f)
35 R3 on vety; ja
33. O n S 3 R on α-haarautunut C3.8-alkyyli, -alkenyyli, -al-kynyyli, -alkoksialkyyli tai -alkyylitioalkyyliryhmä; * C5_8-sykloalkyylialkyyliryhmä, jossa alkyyliryhmä on a-haa- rautunut C2_5-alkyyliryhmä; C3_8-sykloalkyyli- tai C5.8-syk-5 loalkenyyliryhmä, joista kumpi tahansa voi mahdollisesti olla substituoitu metyleenillä tai yhdellä tai useammalla halogeeniatomilla; tai 3 - 6-jäseninen, happea tai rikkiä sisältävä heterosyklinen rengas, joka voi olla tyydytetty tai täysin tai osittain tyydyttymätön, tunnettu 10 siitä, että fermentoidaan aerobisesti Streptomyces aver-mitilis -kantaa, jolta puuttuu haarautuneen 2-oksihapon dehydrogenaasiaktiivisuus ja avermektiini B:n 0-metyyli-transferaasiaktiivisuus, vesipohjaisessa ravintoalustassa, joka sisältää assimiloitavaa typen, hiilen ja epäorgaanis-15 ten suolojen lähdettä sekä kaavan RCOOH mukaista happoa, jolloin R on edellä määritelty.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R on syklopentyyli, syklohek-syyli tai tienyyli.
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun R on α-haarautunut C3_a-alkyyliryhmä, se ei ole isopropyyli eikä (S)-sek-butyyli.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että S. avermitilis -kanta on S. 25 avermitilis ATCC 53692. 34 '.I O 8 8
FI880281A 1987-01-23 1988-01-22 Foerfarande foer framstaellning av b-avermektiner och vid foerfarandet anvaendbar odling FI90088C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US651287A 1987-01-23 1987-01-23
US651287 1987-01-23

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI880281A0 FI880281A0 (fi) 1988-01-22
FI880281A FI880281A (fi) 1988-07-24
FI90088B true FI90088B (fi) 1993-09-15
FI90088C FI90088C (fi) 1993-12-27

Family

ID=21721247

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI880280A FI90091C (fi) 1987-01-23 1988-01-22 Foerfarande foer producering av icke-naturliga demetylavermektiner
FI880281A FI90088C (fi) 1987-01-23 1988-01-22 Foerfarande foer framstaellning av b-avermektiner och vid foerfarandet anvaendbar odling

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI880280A FI90091C (fi) 1987-01-23 1988-01-22 Foerfarande foer producering av icke-naturliga demetylavermektiner

Country Status (30)

Country Link
EP (2) EP0276103B1 (fi)
JP (2) JPH0681757B2 (fi)
KR (2) KR900004419B1 (fi)
CN (1) CN1056883C (fi)
AR (1) AR241798A1 (fi)
AT (2) ATE96174T1 (fi)
AU (2) AU595673B2 (fi)
BG (1) BG51051A3 (fi)
BR (1) BR8800271A (fi)
CZ (1) CZ279782B6 (fi)
DD (2) DD290214A5 (fi)
DE (2) DE3884973T2 (fi)
DK (2) DK28988A (fi)
EG (1) EG18797A (fi)
ES (2) ES2059498T3 (fi)
FI (2) FI90091C (fi)
GR (1) GR3007586T3 (fi)
HU (2) HU201973B (fi)
IE (2) IE61066B1 (fi)
IL (2) IL85118A (fi)
IN (1) IN167980B (fi)
MA (1) MA21160A1 (fi)
MY (1) MY103514A (fi)
NZ (2) NZ223271A (fi)
PL (2) PL156763B1 (fi)
PT (2) PT86583B (fi)
RU (1) RU1806198C (fi)
SK (1) SK279351B6 (fi)
YU (1) YU47878B (fi)
ZA (3) ZA88448B (fi)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806527A (en) * 1987-03-16 1989-02-21 Merck & Co., Inc. Avermectin derivatives
US4874749A (en) * 1987-07-31 1989-10-17 Merck & Co., Inc. 4"-Deoxy-4-N-methylamino avermectin Bla/Blb
EP0313297B1 (en) * 1987-10-23 1993-05-19 Pfizer Inc. Process for production of avermectin aglycones and cultures therefor
GB8807280D0 (en) * 1988-03-26 1988-04-27 Pfizer Ltd Antiparasitic agents
GB8811036D0 (en) * 1988-05-10 1988-06-15 Glaxo Group Ltd Chemical compounds
GB8813760D0 (en) * 1988-06-10 1988-07-13 American Cyanamid Co Chemical process
GB8815967D0 (en) * 1988-07-05 1988-08-10 Pfizer Ltd Antiparasitic agents
NZ231772A (en) * 1988-12-23 1992-11-25 Merck & Co Inc Avermectin derivatives, preparation and parasiticidal compositions thereof
NZ231773A (en) * 1988-12-23 1992-09-25 Merck & Co Inc Avermectin derivatives, preparation and parasiticidal pharmaceutical compositions thereof
US5015630A (en) * 1989-01-19 1991-05-14 Merck & Co., Inc. 5-oxime avermectin derivatives
US4897383A (en) * 1989-02-13 1990-01-30 Merck & Co., Inc. Avermectin derivatives
US5252474A (en) * 1989-03-31 1993-10-12 Merck & Co., Inc. Cloning genes from Streptomyces avermitilis for avermectin biosynthesis and the methods for their use
US5030622A (en) * 1989-06-02 1991-07-09 Merck & Co., Inc. Avermectin derivatives
US5057499A (en) * 1989-06-02 1991-10-15 Merck & Co. Inc. Avermectin derivatives
US5023241A (en) * 1989-07-31 1991-06-11 Merck & Co., Inc. Avermectin derivatives
US5830875A (en) * 1989-10-30 1998-11-03 Merck & Co., Inc. 24-and 25-substituted avermectin and milbemycin derivatives
JP2888586B2 (ja) * 1990-03-05 1999-05-10 社団法人北里研究所 エバーメクチンの特定成分を選択生産するための微生物およびその選択的製造法
US5169839A (en) * 1990-05-11 1992-12-08 Merck & Co., Inc. Derivatives of 3'- and 3"-o-desmethyl avermectin compounds, compositions and methods of treating melmintic and parasitic infections
US5208222A (en) * 1991-03-28 1993-05-04 Merck & Co., Inc. 4"-and 4'-alkylthio avermectin derivatives
US5240915A (en) * 1991-10-15 1993-08-31 Merck & Co., Inc. Avermectin derivatives
US6103504A (en) * 1992-03-25 2000-08-15 Pfizer Inc. Process for production of avermectins and cultures therefor
US5292647A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Eli Lilly And Company Strain of streptomyces for producing avermectins and processes therewith
CN1038330C (zh) * 1993-07-05 1998-05-13 塞泰克斯公司 阿弗麦菌素的生产与分离
EP0711349B1 (en) * 1993-07-30 2003-09-03 Pfizer Inc. Genes encoding branched-chain alpha-ketoacid dehydrogenase complex from streptomyces avermitilis
JP2761296B2 (ja) * 1993-10-05 1998-06-04 フアイザー・インコーポレイテツド ドラメクチンの製造方法および駆虫性中間体
FI942725A (fi) * 1993-12-16 1995-06-17 Pfizer Haaraketjuista alfaketohappodenydrogenaasikompleksia koodaavia geenejä Streptomyces avermitiliksesta
US5701591A (en) * 1995-04-07 1997-12-23 Telecommunications Equipment Corporation Multi-function interactive communications system with circularly/elliptically polarized signal transmission and reception
CN1297485A (zh) * 1998-02-13 2001-05-30 辉瑞产品公司 介导除虫菌素b2:b1比例的除虫链霉菌基因
IL147563A0 (en) * 1999-08-12 2002-08-14 Pfizer Prod Inc Streptomyces avermitilis gene directing the ratio of b2:b1 avermectins
KR100415395B1 (ko) * 2000-08-02 2004-01-16 한국생명공학연구원 에버멕틴 bc-5-o-메칠트랜스퍼라제의 유전자가 파괴된 스트렙토마이세스 에버미티리스 변이균주 및 그의 제조 방법
ES2373629T3 (es) 2002-02-12 2012-02-07 Pfizer Products Inc. Gen de streptomyces avemitilis que dirige la proporción de avermectinas b2:b1.
WO2023203038A1 (en) 2022-04-19 2023-10-26 Syngenta Crop Protection Ag Insect, acarina and nematode pest control

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE434277B (sv) 1976-04-19 1984-07-16 Merck & Co Inc Sett att framstella nya antihelmintiskt verkande foreningar genom odling av streptomyces avermitilis
NZ188459A (en) * 1977-10-03 1982-09-07 Merck & Co Inc Derivatives of c-076 compounds and pesticidal compositions
US4429042A (en) 1978-09-08 1984-01-31 Merck & Co., Inc. Strain of Streptomyces for producing antiparasitic compounds
ES8800986A1 (es) * 1985-07-27 1987-12-01 Pfizer Un procedimiento para la produccion de un nuevo derivado de avermectina
GB8606120D0 (en) * 1986-03-12 1986-04-16 Glaxo Group Ltd Process

Also Published As

Publication number Publication date
DK29088A (da) 1988-07-24
ZA88449B (en) 1989-08-30
MY103514A (en) 1993-07-31
DE3884973T2 (de) 1994-02-17
FI90091C (fi) 1993-12-27
JPH0817693B2 (ja) 1996-02-28
EG18797A (en) 1994-06-30
PT86583B (pt) 1991-12-31
YU11988A (en) 1989-08-31
DD267512A5 (de) 1989-05-03
FI90088C (fi) 1993-12-27
FI880280A0 (fi) 1988-01-22
HUT47644A (en) 1989-03-28
PL270239A1 (en) 1989-06-26
DE3884973D1 (de) 1993-11-25
ES2059498T3 (es) 1994-11-16
SK40788A3 (en) 1998-10-07
AU603416B2 (en) 1990-11-15
EP0276103A3 (en) 1989-11-08
AU1074288A (en) 1988-07-28
DE3879975D1 (de) 1993-05-13
IL85165A (en) 1992-07-15
IE880160L (en) 1988-07-23
DD290214A5 (de) 1991-05-23
JPS63270684A (ja) 1988-11-08
EP0276131A3 (en) 1989-10-25
IE880161L (en) 1988-07-23
AU595673B2 (en) 1990-04-05
ZA88447B (en) 1989-08-30
ATE87927T1 (de) 1993-04-15
EP0276103B1 (en) 1993-10-20
DE3879975T2 (de) 1993-07-15
AU7111091A (en) 1991-08-08
MA21160A1 (fr) 1988-10-01
IL85118A0 (en) 1988-06-30
BR8800271A (pt) 1988-09-06
DK175720B1 (da) 2005-02-07
HUT47978A (en) 1989-04-28
YU47878B (sh) 1996-05-20
CN1056883C (zh) 2000-09-27
PT86583A (en) 1988-02-01
FI90091B (fi) 1993-09-15
IL85118A (en) 1993-01-31
JPH0681757B2 (ja) 1994-10-19
EP0276131A2 (en) 1988-07-27
BG51051A3 (en) 1993-01-15
EP0276103A2 (en) 1988-07-27
SK279351B6 (sk) 1998-10-07
PT86584B (pt) 1991-12-31
IE61066B1 (en) 1994-09-21
HU200487B (en) 1990-06-28
CN88100649A (zh) 1988-10-26
KR910002225B1 (ko) 1991-04-08
RU1806198C (ru) 1993-03-30
PL270238A1 (en) 1989-06-26
CZ40788A3 (en) 1994-12-15
EP0276131B1 (en) 1993-04-07
ZA88448B (en) 1989-08-30
ATE96174T1 (de) 1993-11-15
FI880281A (fi) 1988-07-24
IN167980B (fi) 1991-01-19
CZ279782B6 (cs) 1995-06-14
IL85165A0 (en) 1988-07-31
KR900004419B1 (ko) 1990-06-25
GR3007586T3 (fi) 1993-08-31
PT86584A (en) 1988-02-01
FI880280A (fi) 1988-07-24
DK28988A (da) 1988-07-24
HU201973B (en) 1991-01-28
PL156763B1 (pl) 1992-04-30
JPS63291576A (ja) 1988-11-29
AR241798A1 (es) 1992-12-30
NZ223271A (en) 1991-12-23
PL156764B1 (pl) 1992-04-30
KR880009122A (ko) 1988-09-14
NZ223272A (en) 1989-12-21
IE61483B1 (en) 1994-11-02
FI880281A0 (fi) 1988-01-22
DK28988D0 (da) 1988-01-22
AU631298B2 (en) 1992-11-19
DK29088D0 (da) 1988-01-22
ES2053719T3 (es) 1994-08-01
KR880009027A (ko) 1988-09-13
AU1069688A (en) 1988-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI90088B (fi) Foerfarande foer framstaellning av b-avermektiner och vid foerfarandet anvaendbar odling
US5077278A (en) Non-natural demethylavermectins compositions and method of use
FI90087C (fi) Foerfarande foer framstaellning av avermektiner samt vid detta foerfarande anvaendbara streptomyces avermitilis -stammar
US5565359A (en) Cultures for production of B avermectins
US5238848A (en) Cultures for production of avermectins
EP0313297B1 (en) Process for production of avermectin aglycones and cultures therefor
US5240850A (en) Cultures for production of avermectin aglycones
US5387509A (en) Ethylated avermectins
US5525506A (en) Process for production of avermectins and cultures therefor
US6103504A (en) Process for production of avermectins and cultures therefor
AP64A (en) &#34;Process for production of B avermectins and cultures therefor&#34;.

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: PFIZER INC.

BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: PFIZER INC.

MA Patent expired