JP2837870B2 - 新規な制癌抗生物質コナゲニン及びその製造法 - Google Patents
新規な制癌抗生物質コナゲニン及びその製造法Info
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Description
n)及びその製造法に関する。
報告されており、この内のいくつかは癌や感染症の治療
に広く用いられている。ストレプトミセス属に属する微
生物の代謝産物のうち癌治療剤として現在使用されてい
る物質はアクチノマイシンD、マイトマイシンC、ブレ
オマイシン、ダウノマイシン、アドリアマイシン、アク
ラシノマイシンなどが報告されている。
なる制癌活性を有し、かつ毒性が低くて、人癌治療に有
効な制癌性の物質が望まれている。本発明の目的は、そ
の望ましい物質をもつ新規な制癌抗生物質コナゲニン及
びその製造法を提供することにある。
生物質コナゲニン及びその塩に関する。コナゲニンは下
記の式〔I〕: で表わされる化合物である。
における金属塩、特にナトリウム又はカリウムの如きア
ルカリ金属との塩、あるいはカルシウムの如きアルカリ
土類金属との塩が挙げられる。
の製造法に関する発明であって、この方法は、ストレプ
トミセス属に属するコナゲニン生産菌を培養し、その培
養物からコナゲニンを採取することを特徴とする。
物質を得るために、コンカナバリンAの癌細胞膜への結
合増加を指標として発見された物質であり、毒性が低
く、in vivoでマウスエールリッヒ固型癌に対して制癌
活性を示す制癌抗生物質である。
県逗子市の土壌より分離された放線菌で、MI696−AF3の
菌株番号が付された菌株がある。この菌株の菌学的性状
は次のとおりである。
較的長いまっすぐな気菌糸を形成し、らせん形成および
輪生枝は認められない。気菌糸の先端には50個以上の胞
子の連鎖を認め、その大きさは0.6×1.0〜1.2ミクロン
位を示す。胞子の表面は平滑である。
・コーポレーション・オブ・アメリカのカラー・ハーモ
ニー・マニュアル(Container Corporation of America
のColor Harmn Manual)を用いた。
着生し、溶解性色素は認められない。
は白〜ピンク白〔3ca,Pearl Pink〕、溶解性色素は認め
られない。
5、27℃培養) うす黄茶〔3ie,Camel〕〜黄茶〔3le,Cinnamon〕の発
育上に、ピンク白〜うすピンク〔4ca,Flesh Pink〕の気
菌糸を着生し、溶解性色素は黄茶を呈する。
養) うす黄〔2ea,Lt Wheat〕〜うす黄茶〔2ic,Honey Gol
d〕の発育上に、うすピンク〔4ca,Flesh Pink〕の気菌
糸を着生し、溶解性色素は認められない。
y Gold〕、気菌糸は茶白〔3ca,Pearl Pink〕、溶解性色
素は認められない。
れない。
養) うす黄茶〔2ic,Honey Gold〜3le,Cinnamon〕の発育上
に、うすピンク〔4ca,Flesh Pink〜5ca,Flesh Pink〕の
気菌糸を着生し、溶解性色素は認められない。
esh Pink〜5ca,Flesh Pink〕、溶解性色素は認められな
い。
ple〕の発意上に、茶白〔3ca,Pearl Pink〕の気菌糸を
着生し、黄茶の溶解性色素がわずかに認められる。
すピンク〔4ca,Flesh Pink〕、溶解性色素は認められな
い。
められない。
解性色素は認められない。
プトン・ゼラチン培地(27℃培養)ともに、発育は無
色、気菌糸は着生せず、溶解性色素も認められない。
に茶色味をおびる。
ーストエキス〔日本製薬(株)製〕0.2%、ひも寒天3.0
%、pH7.0〜7.2)を用い、20℃、24℃、27℃、30℃、37
℃、50℃の各温度で試験の結果、50℃を除いて、そのい
ずれの温度でも発育したが、最適生育温度は30℃〜37℃
付近と思われる。
グルコース・ペプトン・ゼラチン、27℃培養) 単純ゼラチン培地では、培養後7日目頃より液化が認
められ、その作用は中等度〜強い方である。グルコース
・ペプトン・ゼラチン培地では、培養後11日目頃より液
化が認められ、その速度はゆっくりと進み、中等度であ
る。
及びスターチ寒天培地、いずれも27℃培養) スターチ・無機塩寒天培地、スターチ寒天培地ともに
培養後3日目頃より水解性が認められ、その作用は強い
方である。
養) 凝固を認めることなく、培養後8日目頃よりペプトン
化が始まり、その速度はゆっくりと進み、3週間目に完
了する。
ブロス、ISP培地1:ペプトン・イースト・鉄寒天培地、I
SP培地6:チロシン寒天培地、ISP培地7、いずれも27℃
培養) トリプトン・イースト・ブロス、ペプトン・イースト
・鉄寒天培地およびチロシン寒天培地で陰性である。
地、ISP培地9、27℃培養) D−グルコース、L−アラビノース、D−キシロー
ス、ラムノース、ラクトースを利用してよく発育し、イ
ノシトール、D−フラクトース、シュクロース、D−マ
ンニトール、ラフィノースは利用しない。
℃培養) 陽性である。
トン水、ISP培地8、27℃培養) 陽性である。
養) 陰性である。
線状で、らせん形成および輪生枝は認められず、胞子の
表面は平滑である。種々の培地で、無色あるいはうす黄
〜うす黄茶の発育上にピンク白〜うすピンクの気菌糸を
着生し、溶解性色素は認められないか、あるいはわずか
に茶色味をおびる。メラニン様色素の生成は、トリプト
ン・イースト・ブロス、ペプトン・イースト・鉄寒天培
地、チロシン寒天培地のいずれの場合も陰性である。蛋
白分解力は中等度〜強い方であり、スターチの水解性も
強い。なお、細胞壁に含まれる2,6−ジアミノピメリン
酸はLL−型であった。
(Streptomyces)属に属するものと考えられる。更に、
近縁の既知菌種を検索すると、ストレプトミセス・ロゼ
オフルブス(Streptomyces roseofulvus;文献1)「I
nternational Journal of Systematic Bacteriology」1
8巻、165頁、1968:文献2)「International Journal o
f Systematic Bacteriology」30巻、399頁、1980)およ
びストレプトミセス・ロゼオスポルス(Streptomyces
roseosporus;文献「International Journal of System
atic Bacteriology」18巻、370頁、1968)があげられ
た。
比較検討した。その結果をまとめると第1表のようにな
る。
トミセス・ロゼオスポルスおよびストレプトミセス・ロ
ゼオフルブスのいずれにも類似している。しかし、後者
とはD−フラクトース、シュクロース、ラフィノースの
利用性で大きく異なり、しかも後者が有するpHインディ
ケーター(酸化還元指示薬)の溶解性色素をMI696−AF3
株は示さない。一方、ストレプトミセス・ロゼオスポル
スとMI696−AF3株は、すべての点で酷似した成績を示し
た。
ポルス(Streptomyces roseosporus)MI696−AF3と同
定する。
所に寄託申請し、平成元年3月2日、微工研菌寄第1059
8号として寄託された。なお、本菌株はブダペスト条約
による微工研条寄第2738号として1990年1月22日に移管
した。
ススペクトルによる) 分子式 :C10H19NO6 融 点:159〜161℃ 比旋光点:▲〔α〕27 D▼+55.4゜(c1.0,メタノール) 溶解性 :メタノールに易溶、水に可溶、クロロホルム
に難溶。
赤外部吸収スペクトルを示す。第1図において横軸は波
数(cm-1)を、縦軸は透過率(%)を表わす。
気共鳴スペクトルを第2図に示す。図の横軸はppmを表
わし、なお内部基準はテトラメチルシランである。
化学シフト(ppm)を第2表に示す。
前記の式〔I〕の構造を有することが決定された。この
構造に一致する既知物質は報告されていないので、コナ
ゲニンは新規な抗生物質であると決定した。
与した時、LD50は50mg/kg以上であった。
対する治療実験は次のように行なった。すなわち、ICR
マウスにエールリッヒ腹水癌細胞の懸濁液を細胞数2×
106個/マウスになる様に鼠蹊部皮下に移植し、移植後
7日目よりコナゲニンを6.25、3.1、1.56、0.78、0.39
および0.195mg/kg(1群4匹、対照群8匹)を腹腔内に
7回注射した。15日目の固型癌を取出し重量を測定し、
対照群のマウスの固型癌の重量に対するコナゲニン投与
群の固型癌の重量の減少を抑制率として第3表に示し
た。第3表に示すように、コナゲニンは、マウスエール
リッヒ固型癌に対して、著明な増殖抑制活性を示した。
る実験は次のように行なった。すなわち、10%牛血清最
小必須培地〔MEM、日水製薬(株)製〕中に、ロイケミ
アL1210細胞を2×105/mlになるように懸濁し、試料と
して1μg/ml、0.5μg/ml、0.25μg/mlのコナゲニンを
加え、炭酸ガス(3)卵器(CO2濃度5%)中で37℃、
2日間培養した。培養終了1時間前に放射性ラベルされ
たコンカナバリンA(Concanavalin A N−[acetyl−
3H]acetylated、アマシャム社製)の40nCi/mlを添加し
た。培養細胞をセルハーベスターによって濾紙上に固定
し、液体シンチレーション・カウンターで放射能値を測
定し、その測定値について、対照群の放射能値を100と
した時の換算の値をL1210細胞に対するコンカナバリン
Aの結合増加値として第4表に示した。第4表から明ら
かなように、コナゲニンはL1210細胞に対するコンカナ
バリンAの結合を増加させた。
培養について以下に説明する。本発明の方法では、前記
のコナゲニン生産菌を通常の微生物が利用しうる栄養物
を含有する培地で培養する。炭素源としては、マンノー
ス、グルコース、ガラクトース、マルトース、デキスト
リン、澱粉、グリセロール、糖蜜、動・植物油等を使用
しるう。また、窒素源としては、大豆粉、肉エキス、ペ
プトン、酵母エキス、NZ−アミン、硫酸アンモニウム、
硝酸ナトリウム、等を使用しうる。その他必要に応じナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、コバ
ルト、塩素、燐酸、硫酸およびその他のイオンを生成す
ることができる無機塩類を添加することは有効である。
また、菌の発育を助け、コナゲニンの生産を促進するよ
うな有機および無機物を適当に添加することができる。
培養法、特に深部培養法が最も適している。培養に適当
な温度は25〜40℃であるが、多くの場合は27〜37℃の付
近で培養する。コナゲニン生産は培地や培養条件により
異なるが、振盪培養、タンク培養のいずれにおいても通
常1〜10日間でその蓄積が最高に達する。培養中のコナ
ゲニンの蓄積量が最高になったときに培養を停止し、培
養液からこの目的物質を単離して精製する。
わち、本発明によって得られるコナゲニン生産菌の培養
物からコナゲニン採取に当たっては、その性状を利用し
た通常の分離手段、例えば、溶解抽出法、イオン交換樹
脂法、吸着または分配カラムクロマトグラフィー法、ゲ
ルろ過法、透析法、沈澱法等を単独でまたは適宜組み合
わせて抽出精製することができる。例えば、コナゲニン
は、培養菌体中からはメタノール等の有機溶剤で抽出さ
れる。また、培養液中に蓄積されたコナゲニンは、クロ
マトグラフ用活性炭(和光純薬工業化株式会社製)など
の吸着剤に吸着させ、有機溶剤と水の適当な混合液で例
えば50%アセトン水で溶出される。コナゲニンを更に精
製するには、シリカゲル(シリカゲル60、メルク社製、
等)を用る高速液体クロマトグラフィーあるいはシリカ
化シリカゲルを用いる逆相クロマトグラフィーまたは向
流分配法などを行うとよい。以上のような方法により、
あるいはこれらを適宜組み合わせることにより、高純度
のコナゲニンが得られる。
に限定されるものではない。
ポルス(Streptomyces roseosporus)MI696−AF3株
(微工研条寄第2738号)より、ガラクトース2.0%、デ
キストリン2.0%、ソイペプトン(ディフコ社製バクト
ソイトン)1.0%、コーン・スティープ・リカー〔日本
食品化工(株)製〕0.5%、硫酸アンモニウム0.2%、炭
酸カルシウム0.2%、消泡用シリコーンオイル〔信越化
学工業(株)製シリコンKM70〕0.03%からなる液体培地
(pH7.4)を110mlずつ分注したワッフル付三角フラスコ
2本に1白金耳ずつ接種し、27℃で3日間振とう培養し
た。
A BIOCHEMICAL社製)2.0%、細菌用肉エキス〔極東製薬
工業(株)製〕0.5%、ペプトン〔日本製薬(株)製ポ
リペプトン〕0.5%、粉末酵母エキスS〔日本製薬
(株)製〕0.3%、塩化ナトリウム0.3%、硫酸マグネシ
ウム(7水和物)0.1%、以上の培地成分に無機塩とし
て、硫酸銅(5水和物)2.8g、硫酸鉄(7水和物)0.4
g、塩化マンガン(4水和物)3.2g、硫酸亜鉛(7水和
物)0.8gを500mlの蒸留水に溶解したものを1.25ml/と
なるように加えた液体培地を、110mlずつ分注したワッ
フル付三角フラスコ91本に3mlずつ接種し、27℃で4日
間振とう培養した。培養液の濾過により濾過液を菌体か
ら分離し、その濾過液8100mlに200gの活性炭素を加え、
濾別した。活性炭素に吸着した有効成分は4の5%ア
セトン水で抽出し、減圧濃縮した。これを2の蒸留水
に溶解しpH3にて等量のブタノールで抽出、pHを8に戻
した後、減圧濃縮して、7.5gの圧色油状物質を得た。
1)で充填した150mlのシリカゲルカラムにかけ、同溶液
で溶出クロマトグラフィーを行った。メルク社製Art.57
15シリカゲルプレートを用いた薄層クロマトグラフィー
でRf値0.50〜0.55〔展開液ブタノール−酢酸−水(4:1:
1)〕を示すニンヒドリン発色分画を集め、減圧濃縮し
て1.2gのコナゲニン粗物質を得た。
ー科学(株)製、センシューパックヌクレオジル(Nucl
eosil)5C18、20φ×300mm〕にかけ、5ml/分の流速にお
いて、移動相を20分間で10%メタノールから100%メタ
ノールへとグラジェントをかけながら溶出し、その後20
分間メタノールで溶出を行った。21分のピークを分取
し、減圧濃縮したところ無色結晶として34.8mgのコナゲ
ニンが得られた。この結晶のメタノール溶液は、メルク
社Art.5715シリカゲル薄層クロマトグラフィー〔ブタノ
ール−酢酸−水(4:1:1)で展開〕で単一スポットを与
え、純粋なコナゲニンを得たことがわかった。
生物質としてコナゲニンが収得され、またその製造法が
提供された。本発明による新規抗生物質コナゲニンはマ
ウスエールリッヒ固型癌に顕著な制癌効果を有する。
図、第2図はプロトン核磁気共鳴スペクトル図である。
Claims (2)
- 【請求項1】下記の式: で表わされる化合物である抗生物質コナゲニン又はその
塩。 - 【請求項2】ストレプトミセス属に属するコナゲニン生
産菌を培養し、その培養物から抗生物質コナゲニンを採
取することを特徴とするコナゲニンの製造法。
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