JPH024785A - ストレプトミセス属からの新規なフラン類およびラクトン類 - Google Patents

ストレプトミセス属からの新規なフラン類およびラクトン類

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JPH024785A
JPH024785A JP1066497A JP6649789A JPH024785A JP H024785 A JPH024785 A JP H024785A JP 1066497 A JP1066497 A JP 1066497A JP 6649789 A JP6649789 A JP 6649789A JP H024785 A JPH024785 A JP H024785A
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methyl
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Susanne Grabley
ズザネ・グラープライ
Joachim Wink
ヨーアヒム・ヴインク
Klaus Kuehlein
クラウス・キユーライン
Gerhard Seibert
ゲールハルト・ザイベルト
Klaus Huetter
クラウス・ヒユター
Hermann Uhr
ヘルマン・ウーア
Axel Zeeck
アクセル・ツエーク
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Hoechst AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 H,Jahner氏はストレプトミセスラムロサス種の
新規菌株(Streptomyces ramulos
us sp、nov、)を用いることによる抗菌活性の
あるケトアセトキンルアセトンアセトマイシンの生産を
記載している。
予想外なことに本発明によればストレプトミセス種のD
SM4349、DSM4355、DSM4200および
03M4211が薬理作用特に抗菌作用を有する新規な
フラン類およびラクトン類並びにラムノースを含有しモ
して該糖を容易に得ることができる中間体を合成すると
いうことが見出された。
すなわち、本発明は下記1〜3に関する。
1、下記の一般式I 〔式中、互いに独立して R1は水素またはオキソ基を示し、 R2はメチルまたはl−ヒドロキシエチルを示し、 R3は水素、メチルまたはラムノシルオキシカルボニル
を示しそして R′は水素、2−ヒドロキシプロピル、アセトキシまた
はメチルを示し、さらに CIと02との′間の結合並びにC1と04との間の結
合は二重結合であることができる〕 で表される化合物。
2、栄養培地中においてストレプトミセス種のDSM4
349、DSM4355、DSM4200および03M
4211並びにそれらの変異体および突然変異体を混合
培養中にそれぞれ個別的にまたは合一して、−数式1の
化合物が該培養中に蓄積するまで培養することからなる
一般式Iの化合物の生産方法。
3、 ラムノースの製造のI;めまたは特に抗菌活性を
有する医薬製造のための前記lに示した特徴を有する化
合物の使用。
以下に本発明化合物を特にその好ましい態様において詳
記する。本発明はさらに前記特許請求の範囲に定義され
ているとおりである。
本発明により用いられるストレプトミセス属(Stre
ptomycetes)は土壌試料から単離されたもの
であって、ドイツ国微生物収集所(DeutscheS
ammlung von Mikroorganism
en)において前記のD S M番号で寄託されている
。該寄託はブダペスト条約規則に従って1987年8月
5日付、1987年8月13日イ寸および1988年1
月15日イ寸で行われた。
これら微生物の分類学上の記載は下記のとおりである。
胞子の色: 胞子の鎖: 胞子の表面: メラニン: 色素二基質 菌糸 気中 菌糸 03M4349  05M4355  DS!1142
00   DSM4211青/灰色  ピンク  赤/
茶   黄色分散状   直鎖状 らせん状 とげとげしい +        + エンドニー  エンド:− エキソ:一  エキソ:− エンド:一  エンド:− エキソ:一  エキソニー 密集状   密集状 らせん状  らせん状 滑らか エンドニー エキソ:赤色 エンド:茶色 エキソ:一 エンド:一 エキソ:赤色 エンド:一 エキソ:− 糖および糖 アラビノース      アラビノースア
ルコール キシロース 試験せず キシロース 試験せ
ずの利用   ラムノース 試験せず        
試験せずラフィノース マンニトール 酸の利用: シュウ酸塩 試験せず マロン酸塩 試験せず 試験せず 試験せず 炭素源および窒素源並びに慣用の無機塩を含有する栄養
溶液中においてストレプトミセス種の03M4349.
05M4355、DSM4200およびDSM4211
は、混合培養中で個別的にまたは合一して前記−数式■
においてR1−R1が前述の定義を有しそしてC3と0
2との間の結合およびC1と04との間の結合が二重結
合であることができる化合物を生産する。
03M4349はR1およびR3が水素を示し、R2が
メチルを示しモしてR4が2−ヒドロキシプロピルを示
しかつC3と02との間の結合およびC1と04との間
の結合が二重結合である一般式Iの化合物を合成するの
に好ましく、一方DSM4200およびDSM4211
はR1がオキソ基を示し、R1がl−ヒドロキシエチル
を示し R3がメチルを示しそしてR4が水素またはア
セトキシを示す該化合物並びにR1が水素であり、R2
およびR4がメチルでありそしてR3がラムノシルオキ
シ−カルボニルでありかつC8とC3との間の結合およ
びC1とC,との間の結合が二重結合である該化合物を
生産するのに好ましい。05M4355を用いる場合に
は前記の各化合物を生産することができる。
また、前記化合物のうちの少なくとも1種を合成する限
りにおいて前記DSM菌株の代りにそれらの変異体およ
び突然変異体を使用することもできる。このような突然
変異体それ自体知られた方法で例えば紫外線もしくはX
線による照射のような物理学的手法によりまたは例えば
メタンスルホン酸エチル(EMS)、N−メチル−N′
ニトロ−N−ニトロソグアニジン(MNNG)モしくは
2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン(MOB
)のような化学的突然変異体により生成されうる。
好気性発酵に適当で好ましい炭素源は、同化性炭水化物
および糖アルコール例えばグルコース、ラクトースまた
はD−マンニトールおよびグリセロール並びに炭水化物
含有の自然産物例えば麦芽エキスである。適当で好まし
い窒素含有の栄養素はアミノ酸、ペプチドおよびタンパ
ク質並びにそれらの減成産物例えばヘプトンまたはトリ
プトン、さらにまたミートエキス、粉砕種子例えばトウ
モロコン、小麦、豆、大豆または綿植物の粉砕種子、ア
ルコール製造から得られる蒸留残留物、ミートミールま
たは酵母エキヌ並びにアンモニウム塩および硝酸塩であ
る。
この栄養溶液はまた追加の無機塩として例えばアルカリ
金属またはアルカリ土類金属、鉄、亜鉛およびマンガン
の塩化物、炭酸塩、硫酸塩またはリン酸塩をも含有する
ことができる。
−数式Iで表されるフラン類およびラクトン類の生産は
、0.5〜6%好ましくは2〜4%濃度のグリセロール
並びに0.1〜4%好ましくは0.5〜2%濃度のカゼ
インペプトン〔各場合の%濃度は全栄養溶液の重量を基
準とする〕を含有する栄養溶液中で特によく行われる。
R1がオキソ基を示し、R2が1−ヒドロキシエチルを
示し、R3がメチルを示しモしてR4が水素またはアセ
トキシを示す該化合物を生産する特にDSM4355の
場合におけるその他の好ましい栄養培地は0.5〜6%
好ましくは1〜3%濃度の粉砕カラス麦および0.1〜
3%好ましくは0.3〜1%濃度の大豆ミールを含有す
る培地並びに0.5〜6%好ましくは1〜4%濃度の大
豆ミールおよびマンニトールを含有する培地である〔各
場合の%濃度は全栄養培地の重量を基準とする〕。
この発酵は好気的に、すなわち例えば振どうフラスコま
たは発酵基中において所望により中に空気または酸素を
通しながら振とうまたは撹拌することによる液内培養で
実施される。該発酵は約18〜40°C好ましくは約2
5〜30°0特に好ましくは28〜30℃で行うことが
できる。前記の条件下において微生物を定常期に達する
まで約60〜100時間好ましくは70〜75時間培養
する。この発酵は本質的には約6〜8好ましくは6.5
〜7.5のpH範囲で行われる。
これらの微生物はいくつかの段階で培養するのが有利で
ある。すなわち最初に液体栄養培地中において1種また
はそれ以上の前培養液を調製し次いでそれを実際の生産
培地の主培養液中に例えば1:10の容量比率で移す。
該前培養液は例えば胞子形成した菌糸体を栄養溶液中に
移し、それをそのままにして約48〜72時間増殖させ
ることによって得られる。上記の胞子形成した菌糸体は
その菌株を固形または液体栄養培地例えば酵母/麦芽寒
天上で約7日間増殖させることによって得られる。
該発酵の過程はその培養のpnもしくはその菌糸体容量
によりまたは薄層クロマトグラフィーもしくは生物活性
試験によってモニターされうる。
前記菌株の発酵中に下記の式■ の左旋性化合物が光学的に純粋な形態で中間体として生
産される。従って本発明はまた該化合物並びにR1およ
びR3が水素であり、R2がメチルでありそしてR′が
2−ヒドロキシプロピルである一般式Iの化合物を生産
するための中間体としての該化合物の使用に関する。
本発明による一般式■の7ラン類およびラクトン類は生
産物の化学的、物理的および生物的性質を考慮する知ら
れた方法によって培地から単離される。この単離におけ
る該培地中または個々の段階中の抗生物質濃度を試験す
るには例えば移動相としてクロロホルム/メタノールを
用いるシリカゲル上での薄層クロマトグラフィーを使用
することができそして生産された抗生物質の量を標準溶
液と比較するのが好都合である。
一般式Iのラクトン類および7ラン類は菌糸体中および
培養ブロス中に存在する。それらは水に非混和性である
かまたはほんの僅かだけ混和性である有機溶媒例えばク
ロロホルムまたは酢酸エチルを用いて未が過培養ブロス
から抽出されうる。しかしながら、菌糸体中にはそれら
の少部分だけが存在するので例えば遠心分離によりまた
は好ましくは濾過助剤を添加してのが過により培養ブロ
スを菌糸体から分離するのが有利である。
次いで式Iの化合物は上澄み液または炉液から好都合に
は僅かに酸性から中性のpH範囲好ましくはpH6〜7
で単離されうる。このためには水に僅かに混和性である
かまたは非混和性である有機溶媒特に塩素化炭化水素例
えばクロロホルムもしくはメチレンクロライドまたはエ
ステル例えば酢酸エチルまたはアセトンを使用するのが
好都合である。全抽出物の約80%までを構成しうる非
常に脂肪親和性の成分は、所望により蒸発させて極性有
機溶媒中に取り入れた後に非極性溶媒、好都合には炭化
水素例えば石油エーテルで沈澱させることによって除去
される。
その残留物からこれらのラクトン類および7ラン類はク
ロマトグラフィーにより単離されうる。
上記の脱脂肪された粗抽出物からさらに単離させるには
それをシリカゲルカラム上で精製するのが好都合である
。その際、有用であると判明した移動相は低分子量の塩
素化炭化水素とアルコールとの混合物例えば4:lの容
量比であルクロロホルムとメタノールとの混合物である
かまたは1:2の容量比である酢酸エチルとヘキサンと
の混合物である。吸着された各成分は順次溶出される。
前記純粋物質を単離するには慣用の操作工程例えばクロ
マトグラフィー、ゲル濾過または適当な有機溶媒中にお
ける該物質の溶液からの沈澱を利用することができる。
移動相として例えばl:l容量比の酢酸エチルとヘキサ
ンとの混合物を使用するシリカゲル上でのクロマトグラ
フィーが特に有用であることが判明した。
光学的に純粋な形態における式■の左旋性化合物は前記
の方法で同様にして単離されうる。
これらのラクトン類およびフラン類は油性でありそして
メタノール、アセトン、DMSO,ジオキサンおよびク
ロロホルム中に易溶性であるが水およびアルカン中には
可溶性でない。これらの物質は同相状態並びにpH3〜
9特にpH5〜8の溶液状態において安定であり、従っ
て医薬調合物中に混入されうる。
抗菌作用は例えばインビトロの寒天平板拡散試験におい
て示されうるように(10μa/直径6II謂の試験円
板)ブドウ球菌(Staphylococci)および
連鎖球菌(SLreptocci)に対して特に明白で
ある。>10〜<50μg/m(lの最小阻止濃度に感
受性である種々の微生物の例としてはスタフィロコッカ
スアウレウス(Staphylococcus aur
eus)、ストレプトコツ力スパイロゲネス(SLre
ptQ−coccus pyogenes)およびスト
レプトコッカスフェシウム(Streptococcu
s faecium)を挙げることができる。
実施例 l a)生産者菌株の胞子懸濁液の調製 500m12のエルシンマイヤーフラスコ中に溶解した
栄養溶液(酵母エキス49、麦芽エキスlh、グルコー
ス4g、水道からの生水Iff、滅菌前のpH7,3)
100m12に菌株DSM4355を接種しついで回転
振とう機中において120rpmおよび27°Cで72
時間インキュベートする。次に培養栄養20mQを前記
組成の栄養培地を含有しかつ固化のためにiffにつき
寒天20gを加えた500mff1三角7ラスフ中に均
質に分散しモして傾写する。これらの培養を27°Cで
lO〜14日間インキュベートする。その後1個のフラ
スコ中に生産された胞子を、商業的に入手しうる非イオ
ン性表面活性剤(TritonXloo、5erva社
製)を1滴含有する脱イオン化水500mffで完全に
すすぎそして直ちにさらに使用するかまたは一22℃で
貯蔵する。
本実施例および以下の実施例においても類似の操作をD
SM4349、DSM4200およびDSM4211の
各菌株に適用することができる。
b)エルシンマイヤーフラスコ中における生産者菌株の
培養または前培養液の調製 ミートミール2%、麦芽エキスlO%、炭酸カルシウム
1%および全量を100+m12とするのに必要な水の
組成物からなる栄養溶液(オートクレーブに入れる前の
pH7,2)loo+nQを含有する500mffエル
レンマイヤーフラスコにあらかじめスラント管中で培養
した培養菌1種または胞子懸濁液0.2mQを接種しつ
いで振とう機中において12Orpmおよび27°Cで
インキュベートする。72時間後に最大の抗生物質生産
が達成される。該栄。
養溶液からの48時間令の液内培養された培養液(5%
)は10ffおよび100Qの各発酵器に接種するのに
十分である。
実施例 2 7ラン類およびラクトン類の生産 1012発酵器発酵器の条件の下で操作する。
栄養培地  3(h/Q  グリセロール2y/ Q 
 カゼインペプトン 1g/ Q  K、HPO。
19/Q  NaCQ O,59/Q  MgSO4,7H,05mQ/(1@
量元素溶液 微量元素  31?/QCaC+2..2H2019/
(2FeCs0yHs 0.2g/ Q  Mn50゜ 0.19/ Q  ZnCl2゜ 0.0259/Q  Cu5O,,5H,00,02y
/Q  NaJaOy、lOH*00−0049/Q 
 CoCQx 0.019/Q Na*Mo0a−2HzO培養時間 
 72時間 培養温度  30°C 撹拌機の速度 25Orpm 通  気  毎分4Qの空気 泡の生成はエタノール性ポリオール溶液の数滴を繰り返
し加えることによって制御されうる。
最大生産は約60〜80時間後(pH= 5.3)に達
成される。収量は約10mQ/Qである。
実施例 3 フラン類およびラクトン類の単離 発酵後、濾過助剤として2%セライトを加えて培養ブロ
スを濾過する。菌糸体をアセトンで抽出し、有機相を蒸
発させそして水性残留物を酢酸エチルで抽出する。培養
が液も同様にpH7において酢酸エチルで徹底的に抽出
する。この抽出物を先の菌糸体からの抽出物と合一し、
その混合物を乾燥しついで蒸発させる。粗生成物をl 
: 2 (v:v)の比率の酢酸エチルとヘキサンとの
混合物を用いるシリカゲルカラム(シリカゲル60、M
acherey−Nage 1社製)上でのクロマトグ
ラフィーにかける。
実施例 4 a)下記化合物の特性 UV(メタノール/HC4) :λ−ax(t ) −
218(2700)nm口V(メタノール/Na0H)
 :λmax(t ) −219(6400)nm’H
NMR(200MHz、CDCL):  δ−1,22
(d、3H,J=6Hz、  8−H,) ; 2.0
0(s、  3H,9−H3) ; 2.7(m、  
2H。
6−Hz) ; 31(m、  IH,7−H) ; 
4.l(m、  IH,交換可能な、 7−0H) ;
 6.00(s、  IH,3−H) ; 7.1(s
LH,5−H)ppm b)下記化合物の特性 薄層クロマトグラフィー: シリカゲル60 Fxs* :クロロホルム/メタノー
ル(9: l 、 v/v) : Rf O,40El
−MS(70eV) : m/e−140(M”、20
%) ; 97(100%)CaH+zOz(140,
18)に相当。
口V(メタノール):λrnax(t ) = 224
(3000)nmm薄層クロマトグラフィコ ニリカゲル60 Fzs4:クロロホルム/メタノール
(9: l 、v/v): Rf O,28El−MS
(70eV) : m/e= 286(M”、lO%+
 Cl l Hl a Or +高分解) ; 140
(74%、 Cy Ha Os 、高分解) ; 12
3(100%、C,H,02,高分解) IR(KBr)  : 3200〜3500,2978
,2930. 1705゜1608c+++−’ ’HNMR(200MHz、CDCL):  δ−1,
20(d、  3H,J=5.9Hz、  6’−Ha
);  2.06(d、  3H,J<lHz、  ?
−H5);2.47(s、3H,6−L); 3.57
(t、IH,J□9.4Hz。
4’−H); 3.70(dq、IH,J=9.415
.9Hz、5’−H);3.81(dd、IH,J・9
.4/3.4Hz、3’−H); 4.05(dd。
LH,J・3.4/1.6Hz、 2’−H); 6.
20(s、 ブロード。
1B、lζ1); 6.97(s、LH,5−H)pp
m目CNMR(50,3MHz、 CD5OD) ’δ
−10.6q; 14.7q;18.1q(C−6’)
; 71.3d ; 72.3d ; 72.6d ;
 73.3d;95.1d(C−1’); 113.9
s(C−4); 122.1s(C−3);139.6
d(C−5); 162.4s(C−2); 163.
9s(C−8)99m 〔σ磨:(c=0.5.メタノール)−30゜C)下記
化合物の特性 上記各式の化合物は2:l(A:B)の比率の混合物と
して存在する。
薄層クロマトグラフィーニ ジリカゲル60 F254 :クロロホルム/メタノー
ル(9: l 、 v/v) : Rf O,57IR
(KBr)  : 3200−3600.1785.1
760cm−’’HNIJR(200MHz、 CD5
OD) :化合物へとしてのシグナル: δ= 1.21(d、 3H,J=7Hz) ; 1.
31(d、 3H,J=6.6Hz) ; 2.12(
s、 3H,アセチル−C)13) ; 2.50(a
a。
IH,J=10.2/3.3Hz、 3−H); 2.
9(m、 IH,4−H);4.28(m、  IH,
6−H); 6.52(d、  18. 5−H)pp
m化合物Bとしてのシグナル: δ−1,20(d、 3H,J=7Hz) ; 1.3
0(d、 3H,J□6.6Hz) ; 2.26(d
d、 IH,ト8/3.8Hz、 3−H) ; 2.
75(m、  lH,4−H); 3.80(t、IH
,J=8Hz、5−Ha);4.43(t、IH,J=
8Hz、5−Wb)ppm目CNMR(50,3MHz
、 CD5OD) :化合物Aとしてのシグナルニ δ−14,1g ; 20.6g ; 21.9g ;
 35.2d ; 52.2d ;66.7d ; 9
6.3d ; 171.s ; 178.4s ppm
化合物Bとしてのシグナル: δ= 19.1g ; 21.8g ; 31.5d 
; 55.4d ; 67.2a ;74.7t ; 
180.9s ppmd)下記式■の化合物の特性 8−83);  1.2(d、3H,l−CH5); 
2.65(d、IH,J・12.5Hz、5−Hb);
 2−7(dd、3−H); 2.75(d、IH。
J=12.5Hz、5−Ha); 33−85(,2H
,7Hz); 4.2(q。
IH,2−H)ppm 目CNMR(50,3MHz、 CDCQs/CD30
D) :δ=23.3q(CH3); 23.4q(C
H3);49.6t(CHz);52.9t(CHz)
;63.5t(OCHz); 68−7d(CH); 
72.1d(CH);211.2s(Co)ppm 旋光度Ca〕”、’:  12° (CHC(23中で
c=1)特許出願人  ヘキスト・アクチェンゲゼルシ
ャフトCsH+aO+  (176,2) 薄層クロマトグラフィーニ ジリカゲル60 Fl、、 : CHC4,/ ) ’
l / −ル(9:1 、 v/v) : Rr 0.
23外2名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)次の一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、互いに独立して、 R^1は水素またはオキソ基を示し、 R^2はメチルまたは1−ヒドロキシエチルを示し、 R^3は水素、メチルまたはラムノシルオキシカルボニ
    ルを示しそして R^4は水素、2−ヒドロキシプロピル、アセトキシま
    たはメチルを示し、さらに C_1とC_2との間の結合並びにC_3とC_4との
    間の結合は二重結合であることができる〕 で表される化合物。 2)栄養培地中においてストレプトミセス種のDSM4
    349、DSM4355、DSM4200およびDSM
    4211並びにそれらの変異体および突然変異体を混合
    培養中に個別的にまたは合一してかつ各場合において請
    求項1記載の一般式 I の化合物および光学的に純粋な
    形態にある下記の式II ▲数式、化学式、表等があります▼II を有する左旋性化合物が該培養中に蓄積するまで培養す
    ることからなる、請求項1記載の一般式 I の化合物お
    よび光学的に純粋な形態にある上記式IIを有する左旋性
    化合物の生産方法。 3)栄養溶液が0.5〜6%濃度のグリセロールおよび
    0.1〜4%濃度のカゼインペプトン;または0.5〜
    6%濃度の粉砕からす麦および0.1〜3%濃度の大豆
    ミール;または0.5〜6%濃度の大豆ミールおよびマ
    ンニトールを含有する〔それぞれの%濃度は栄養培地の
    全重量を基準とする〕請求項2記載の方法。 4)微生物を18〜40℃で培養する請求項2または3
    記載の方法。 5)培養を25〜30℃で実施する請求項4記載の方法
    。 6)微生物を定常期に達するまで培養する請求項2〜5
    のうちいずれかに記載の方法。 7)ラムノース製造のための請求項1記載の一般式 I
    の化合物の使用。 8)医薬製造のための請求項1記載の一般式 I の化合
    物の使用。 9)抗生物質医薬製造のための請求項1記載の一般式
    I の化合物の使用。 10)請求項1記載の一般式 I の化合物を合成する限
    りにおけるストレプトミセス種のDSM4349、DS
    M4355、DSM4200およびDSM4211並び
    にそれらの変異体および突然変異体。 11)R^1およびR^3が水素であり、R^2がメチ
    ルでありそしてR^4が2−ヒドロキシプロピルである
    請求項1記載の一般式 I の化合物を生産するための中
    間体としての、請求項2記載のように調製された式IIの
    化合物の使用。
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