JPH0367048B2 - - Google Patents

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JPH0367048B2
JPH0367048B2 JP58211419A JP21141983A JPH0367048B2 JP H0367048 B2 JPH0367048 B2 JP H0367048B2 JP 58211419 A JP58211419 A JP 58211419A JP 21141983 A JP21141983 A JP 21141983A JP H0367048 B2 JPH0367048 B2 JP H0367048B2
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polysaccharide
medium
culture
klebsiella
glucose
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Koichi Okuya
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Snow Brand Milk Products Co Ltd
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  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、クレブシエラ属(Klebsiella)に属
する微生物を培養して得られる多糖体を活性成分
とする抗腫瘍剤に関する。 最近、我国において植物及び微生物の生産する
多糖体の抗腫瘍活性に関する研究が相次いで報告
されており、特に、担子菌類の熱水抽出物や培養
生産物から採取される多糖体の抗腫瘍活性につい
て極めて多数の研究報告がなされており、それら
のうちには抗癌剤として実用化されているものも
ある。 而して、これらの抗癌剤はいずれも宿主を介し
ての間接的な抗腫瘍作用であると推定されている
が、しかし、これらの抗癌剤は実験的な移植癌、
特に同種の腫瘍には有効ではあるけれども、同系
の腫瘍や自家癌にはあまり有効でないことが確認
されている。 本発明者は、微生物が生産する多糖体の抗腫瘍
活性についての研究過程においてクレブシエラ属
(Klebsiella)に属する莢膜を有する微生物が生
産する莢膜多糖体が免疫学的に抗原性を有するこ
とに着目し、該莢膜多糖体の抗腫瘍活性について
検討した結果、クレブシエラ属に属するクレブシ
エラ・セロタイプK−56菌株が生産する莢膜多糖
体が従来の多糖体ではあまり効果がないとされて
いた同系腫瘍に対しても優れた抗腫瘍効果を示す
ことの知見を得て、本発明をなすに至つた。 本発明は、クレブシエラ・セロタイプ
(Klebsiella Serotype)K−56菌株が菌体外に生
産する多糖体を活性成分とする、同系腫瘍に対し
ても優れた抗腫瘍活性を示す抗腫瘍剤の提供を目
的とする。 以下本発明について詳しく説明する。 本発明に係る多糖類は、クレブシエラ・セロタ
イプK−56菌株を培養し、菌体外に産生される次
の性質をもつ多糖体を活性成分とする抗腫瘍剤で
ある。 (1) 平均分子量105〜106(ゲル濾過法による) (2) 構成糖がラムノース、ガラクトース、グルコ
ース及びピルビン酸よりなり、その構成比率が
ラムノース:ガラクトース:グルコース:ピル
ビン酸=1:3:1:1である (3) 超遠心または電気泳動によつて単一のピーク
またはバンドを示す。 本発明で利用する微生物であるクレブシエラ・
セロタイプK−56菌株は、微工研菌寄第7208号
(FERM P−7208)の番号で工業技術院微生物
工業研究所に受託されており、下記のとおりの菌
学的性質を有する。 なお、上記菌株の形態学的性状及び生理学的性
質は、ペプトン5g、肉エキス3g、食塩1g及
び精製水1から成る栄養培地を基本培地として
用い、特記しない限り好気的条件下で生育を行な
つて観察した結果を示したものである。 クレブシエラ・セロタイプK−56菌株の菌学的性
質 (1) 形態学的性状 上記基本培地1に寒天15gを加えた栄養寒
天培地を用いた。 グラム染色陰性、桿状で平均0.8×2.0〜2.5μ
の大きさを有し、運動性がなく、胞子形成がな
く莢膜を形成する。 (2) 各種培地における生育状態 上記栄養寒天培地での嫌気培養により生育
良好。 上記培地の寒天平至培地での生育良好、平
板上の集落は正円状で隆起しており、湿潤で
均質な正縁を有し、粘稠性でかつ光沢を有す
る。色素の生成なし。 前記基本培地からなる液体培地での生育良
好、濁りを生じ、菌膜の形成なし、沈澱を生
ずるも妨地の着色みられず。 マツコンキイ(MacConkey)培地及び
CVT培地での生育はいずれも良好。 キングA培地及びキングB培地での生育は
いずれも良好、水溶性色素を産生しない。 PEA培地では生育せず。 上記栄養培地に馬脱せんい血液を加えた培
地では溶血性を示さない。 (3) 生理学的性質 (1) 生育温度範囲:10〜42℃に生育し、5℃及
び46℃には生育しない。 (2) 生育可能なNaCl濃度範囲:0〜6%に生
育し、7%には生育しない。 (3) ゼラチンの液化 陰性 (4) ゼラチンの分解 陰性 (5) デンプンの加水分解 陰性 (6) キチン加水分解 陰性 (7) カゼインの加水分解 陰性 (8) パープルミルクに対する反応 凝固、 ペプトン化 (9) リトマスミルクに対する反応 凝固、 ペプトン化 (10) ブドウ糖の酸化(OFテスト) F型 (11) 糖の分解性 下記に示すとおり。 糖 酸産生 ガス生産 D−グルコース + + D−マンノース + + D−ガラクトース + + D−キシロース + + L−アラビノース + + D−フラクトース + + シヨ糖 + + ラクトース + − デンプン + − グリセロール + + マニトール + + イノシトール + + セロビオース + + ズルシツト + + (12) 硝酸塩還元能 陰性 (13) 硫化水素の産生 陰性 (14) MR反応 陽性 (15) VP反応 陽性 (16) インドールの生成 陰性 (17) IPA反応 陽性 (18) チトクロームオキシダーゼ反応 陰性 (19) カタラーゼ反応 陽性 (20) クエン酸塩の利用 陽性 (21) 酒石酸から酸の酸生 陽性 (22) 尿素分解能 陽性 (23) アルギニンのアルカリ化 陰性 (24) オルニチン脱炭酸能 陰性 (25) リジン脱炭酸能 陽性 (26) プテリジンコンパウンドO/129に対す
る感受性 陽性 (27) その他の抗生物質及び抗菌性 物質に対する感受性 下記に示すとおり。 薬剤の種類 感受性 ベニシリン − カナマイシン + テトラサイクリン + クロラムフエニコール + エリスロマイシン − コリスチン + スルフイソキサゾール + ノボビオシン + リンコマインシ − セフアロリジン + (28) マロン酸塩の利用 陽性 (29) フエニルアラニンデアミナーゼ 陰性 以上に示したクレブシエラ・セロタイプK−56
菌株の菌学的性質は、バージマニユアル第8版
(Bergey's Manual of Determinative Bacterio
−logy,eightth edition)、並びにコーワンの医
学細菌同定の手引き第2版(Cowan and Steel's
manual for the indentification of medical be
−cteria、2nd edition by S.T.Cowan,
Cambridge Univ.Press,1974)におけるクレブ
シエラ属(Genus Klebsiella)の項の菌学的性質
と一致しており、特に、Klebsiella pneumoniae
の形態学的及び生化学的性状と近似していること
から、本発明で利用する上記K−56菌株は
Klebsiella pneumoniaeに属すると同定される。 本発明に係る抗腫瘍剤の活性成分である多糖体
は、クレブシエラ・セロタイプK−56菌株を下記
に示す手順で培養することにより産生される。 クレブシエラ・セロタイプK−56菌株の培養に
よる多糖体の産生 上記菌株の培養には通常の細菌の培養法が適用
し得る。すなわち、振とう培養又は静置培養で行
ない、培養に用いられる培地は該菌株が利用し得
る栄養源を含有するものであれば、合成培地、半
合成培地並びに天然培地でよい。培地の組成に
は、例えば炭素源としてはD−グルコース、D−
フラクトース、L−ラムノース、D−キシロー
ス、マニトール、グリセリン、もしくはシヨ糖等
が、窒素源としては肉エキス、ペプトン、カザミ
ノ酸、酵母エキス、硫酸アンモニウムあるいは尿
素等が用いられる。また、無機塩類としては、
Na、K、Mg、Ca、Zn、Fe等の硫酸塩、硝酸
塩、塩化物、炭酸塩又はリン酸塩等が必要に応じ
て用いられる。なお、必要に応じて消泡剤を培地
に添加し得る。 培養条件としては、好気的条件下に培養するの
が一般的に有利であり、培養温度は30〜35℃が好
ましい。また、培地のPHは中性附近が好ましい。 培養期間は培地の組成、培養温度等により変動
するが、一般に3〜5日間程度でよく、培養終了
時に目的の多糖体の培養物中に蓄積される。 上述のようにして産生された多糖体は下記手順
に従つて単離して精製する。 多糖体の単離及び精製 液体振とう培養の場合には、培養により蓄積さ
れた多糖体は主に培養液中に含有されているの
で、遠心分離又は濾過により菌体を除いた後、濾
液から多糖体を単離し、一方静置培養(寒天で固
めた培地使用)の場合には多糖体は培地表面上に
生育した菌体と混在しているので、この菌塊を集
め1%フエノール水溶液に懸濁させ一夜より撹拌
した後、上記と同様の手順で遠心分離又は濾過に
より菌体を除去し、得られる上清液から単離す
る。 次に、このようにして単離した多糖体は、アセ
トン、エタノール又はメタノール等の水可溶性有
機溶媒を用いた分別沈澱法によりそれに混在して
いる低分子物質を除去し、得られる沈澱物を水に
溶かしたものにセチルトリメチルアンモニウムブ
ロミドのような第4級アンモニウム塩を加えて生
成する沈澱物を集める。ついで、この沈澱物に塩
化ナトリウムや塩化カリウム糖の水溶液を加えて
溶解し、得られる溶液にアセトン、エタノール又
はメタノール等の水可溶性有機溶媒を2〜3倍量
添加し、生成した沈澱物を採取し、該沈澱物を水
に溶かした後透析により脱塩した後、凍結乾燥す
ることにより、精製された多糖体が得られる。 次に、上述のようにして得られた多糖体の理化
学的性質を示す。 多糖体の理化学的性質 (1) 形状 白色の粉末体であつて、無味、無臭である。 (2) 均一性 超遠心分析で単一ピークを示すとともに、セ
ルロースアセテート膜を用いた電気泳動分析で
もアルシアンブルーに染まる単一バンドを示す
ことから、均一性は高いといえる。 (3) 分子量 セフアロース2B及び4Bカラムクロマトグラ
フイ−分析による測定ではゲル濾過的には105
〜106の平均分子量を示すものと推定される。 (4) 融点 明確な融点を示さず、300℃附近で分解して
褐変する。 (5) 溶解性 水に溶解して高粘稠性を示す。 (6) 呈色反応 アンスロン反応 陽性 モーリツシユ反応 陽性 システイン硫酸反応 陽性 銅フオーリン反応 陰性 カルバゾール硫酸反応 陰性 ニンヒドリン反応(4N−HClで100℃、4時間
加水分解後) 陰性 エルソンモルガン反応(4N−HClで100℃、4
時間加水分解後) 陰性 以上の呈色反応からみて、本多糖体はアミノ
糖以外の糖質から成つており、ウロン酸及びア
ミノ酸(又はペプチド並びにタンパク)を含有
していないと解し得る。 (7) 旋光度 0.43%水溶液について旋光度を測定し、比旋
光度[α]24 589を求めると+79°を示す。 (8) 赤外線吸収スペクトル KBr錠剤法による赤外線吸収スペクトルは
添付の第1図に示すとおりである。 (9) 紫外線吸収スペクトル 水溶液についての紫外線吸収スペクトルは添
付の第2図に示すとおりである。 (10) 核磁気共鳴(NMR)スペクトル 本多糖体をD20に溶解して凍結乾燥すること
を3回繰返し行なつてD20置換をした後、2%
濃度になるようにD20に溶解したものについて
1H−NMR分析を行つた。その結果、
5.24ppm(H2個)、4.92ppm(H2個)、4.72ppm
(H1個)、1.43ppm(H3個)、1.27ppm(H3個)
にそれぞれピークが得られ、1.43ppmはピルビ
ン酸のCH3に基づくピーク、1.27ppmはラムノ
ースのCH3に基づくピークと同定された。他の
ピークはそれぞれ構成単糖のアノメリツクプロ
トンに基づくものと推定されるので、構成単糖
は5個と推定される。 (11) 糖質部分の構成糖 本多糖体の試料を2M−TFA(トリフルオロ
酢酸)を用いて100℃で1夜加水分解した後、
常法によりアルデイトールアセテート化を行な
つてガスクロマトグラフイ−分析に付したとこ
ろ、ラムノース、ガラクトース及びグルコース
が検出された。 また、ラムノース:ガラクトース:グルコー
スの組成比が1:3:1であることは上記核磁
気共鳴スペクトルで得られた結果と一致する。 因に、上述したような性状を示す本多糖体の
化学構造はY.M.CHOY等により下記のように
提案されている。 [Y.M.CHOY and G.G.S.DUTTON:
“Structure of the Capsular Polysaccharide
of klebsiella K−type56”CAN.J.CHEM.
VOL.51.3021〜3026(1973)]。 (12)他の構成糖分 本多糖体の試料を上記(11)に記載したと同
様の手順で加水分解したものを、酢酸エチル:
酢酸:ギ酸:水=18:3:1:4の組成比のも
のを展開溶媒として用いてペーパークロマトグ
ラフイー分析を行なつたところ、0−フエニレ
ンジアミン処理により紫外線照射下で螢光を発
するスポツトとしてピルビン酸が同定された。
ピルビン酸の存在は上記(10)に記載の核磁気共鳴
スペクトルの結果からも認められ、その含有比
はラムノース:ガラクトース:グルコース:ピ
ルビン酸=1:3:1:1であつた。 次に、本多糖体の生理活性について述べる。 本多糖体の生理活性 (1) 急性毒性又は亜急性毒性 本多糖体のマウスに対する急性毒性又は亜急
性毒性を試験した結果は表1及び表2に示すと
おりである。
The present invention relates to an antitumor agent containing as an active ingredient a polysaccharide obtained by culturing microorganisms belonging to the genus Klebsiella. Recently, a number of studies have been reported in Japan regarding the antitumor activity of polysaccharides produced by plants and microorganisms, and in particular, the antitumor activity of polysaccharides collected from hot water extracts and cultured products of Basidiomycetes. A large number of research reports have been published, and some of them have been put into practical use as anticancer agents. It is presumed that all of these anticancer drugs have an indirect antitumor effect through the host;
Although it is particularly effective against homogeneous tumors, it has been confirmed that it is not very effective against syngeneic tumors or autologous cancers. In the course of research into the antitumor activity of polysaccharides produced by microorganisms, the present inventor discovered that capsular polysaccharides produced by capsular microorganisms belonging to the genus Klebsiella have immunological antigenicity. As a result of investigating the antitumor activity of the capsular polysaccharide, we found that the capsular polysaccharide produced by the Klebsiella serotype K-56 strain, which belongs to the genus Klebsiella, is a homogeneous polysaccharide that is thought to be less effective than conventional polysaccharides. The present invention was made based on the knowledge that the present invention exhibits excellent antitumor effects even against tumors. The purpose of the present invention is to provide an antitumor agent that exhibits excellent antitumor activity even against syngeneic tumors, which contains a polysaccharide produced extracellularly by Klebsiella serotype K-56 as an active ingredient. shall be. The present invention will be explained in detail below. The polysaccharide according to the present invention is an antitumor agent whose active ingredient is a polysaccharide having the following properties, which is produced outside the bacterial cell by culturing Klebsiella serotype K-56 strain. (1) Average molecular weight 10 5 - 10 6 (by gel filtration method) (2) The constituent sugars are rhamnose, galactose, glucose and pyruvic acid, and the composition ratio is rhamnose: galactose: glucose: pyruvic acid = 1:3: 1:1 (3) Shows a single peak or band by ultracentrifugation or electrophoresis. The microorganism used in the present invention, Klebsiella
The serotype K-56 strain has been entrusted to the Institute of Microbiology, Agency of Industrial Science and Technology under the number FERM P-7208, and has the following mycological properties. The morphological and physiological properties of the above strains were determined by using a nutrient medium consisting of 5 g of peptone, 3 g of meat extract, 1 g of salt, and 1 part of purified water as the basic medium, and growing under aerobic conditions unless otherwise specified. This shows the results of observation over time. Mycological properties of Klebsiella serotype K-56 strain (1) Morphological properties A nutrient agar medium prepared by adding 15 g of agar to the above basic medium 1 was used. Gram stain negative, rod-shaped, average 0.8 x 2.0-2.5μ
It is non-motile, non-spore forming, and forms a capsule. (2) Growth status on various media Good growth with anaerobic culture on the above nutrient agar media. Growth is good on the above-mentioned agar medium, and the colonies on the plate are round and raised, have moist, homogeneous edges, and are viscous and glossy. No pigment formation. Growth was good in a liquid medium consisting of the above-mentioned basic medium, with no turbidity or bacterial membrane formation, and although precipitation occurred, no discoloration of the interfering medium was observed. MacConkey medium and
All of them grew well on CVT medium. Growth is good on both King A medium and King B medium, and no water-soluble pigment is produced. Does not grow on PEA medium. A medium prepared by adding horse dessicated blood to the above nutrient medium does not exhibit hemolytic properties. (3) Physiological properties (1) Growth temperature range: Grows at 10 to 42°C, and does not grow at 5°C or 46°C. (2) Growthable NaCl concentration range: Grows at 0-6%, does not grow at 7%. (3) Liquefaction of gelatin Negative (4) Decomposition of gelatin Negative (5) Hydrolysis of starch Negative (6) Hydrolysis of chitin Negative (7) Hydrolysis of casein Negative (8) Reaction to purple milk Coagulation, peptonization (9) ) Reaction to litmus milk Coagulation, peptonization (10) Glucose oxidation (OF test) Type F (11) Sugar degradability As shown below. Sugar Acid production Gas production D-glucose + + D-mannose + + D-galactose + + D-xylose + + L-arabinose + + D-fructose + + Sucrose + + Lactose + - Starch + - Glycerol + + Mannitol + + Inositol + + Cellobiose + + Dulsit + + (12) Nitrate reducing ability negative (13) Hydrogen sulfide production negative (14) MR reaction positive (15) VP reaction positive (16) Indole production negative (17) IPA reaction positive (18) Cytochrome oxidase reaction Negative (19) Catalase reaction Positive (20) Citrate utilization Positive (21) Acid production from tartaric acid Positive (22) Urea decomposition ability Positive (23) Arginine alkalinization Negative (24) Ornithine Decarboxylation ability Negative (25) Lysine decarboxylation ability Positive (26) Susceptibility to pteridine compound O/129 Positive (27) Susceptibility to other antibiotics and antibacterial substances As shown below. Type of drug Sensitive Benicillin - Kanamycin + Tetracycline + Chloramphenicol + Erythromycin - Colistin + Sulfisoxazole + Novobiocin + Lincomycin - Cephaloridine + (28) Malonate utilization Positive (29) Phenylalanine deaminase Negative More than Klebsiella serotype K-56 shown
The mycological properties of bacterial strains are described in Bergey's Manual of Determinative Bacterio, 8th edition.
-logy, eighth edition) and Cowan and Steel's Handbook of Medical Bacteria Identification, second edition.
manual for the indentification of medical be
−cteria, 2nd edition by STCowan,
This is consistent with the mycological properties of the Genus Klebsiella section in Cambridge Univ. Press, 1974), and in particular, Klebsiella pneumoniae.
The K-56 strain used in the present invention is similar to the morphological and biochemical properties of
Identified as belonging to Klebsiella pneumoniae. The polysaccharide which is the active ingredient of the antitumor agent according to the present invention is produced by culturing Klebsiella serotype K-56 strain according to the procedure shown below. Production of polysaccharide by culturing the Klebsiella serotype K-56 strain A conventional bacterial culture method can be applied to culturing the above-mentioned strain. That is, shaking culture or static culture is performed, and the culture medium used for culture may be a synthetic medium, a semi-synthetic medium, or a natural medium as long as it contains a nutrient source that can be used by the strain. The composition of the medium includes, for example, D-glucose and D-glucose as carbon sources.
Fructose, L-rhamnose, D-xylose, mannitol, glycerin, sucrose, etc. are used, and as the nitrogen source, meat extract, peptone, casamino acid, yeast extract, ammonium sulfate, urea, etc. are used. In addition, as inorganic salts,
Sulfates, nitrates, chlorides, carbonates, or phosphates of Na, K, Mg, Ca, Zn, Fe, etc. are used as necessary. Note that an antifoaming agent may be added to the medium if necessary. As for the culture conditions, it is generally advantageous to culture under aerobic conditions, and the culture temperature is preferably 30 to 35°C. Furthermore, the pH of the medium is preferably around neutral. Although the culture period varies depending on the composition of the medium, the culture temperature, etc., it is generally about 3 to 5 days, and the desired polysaccharide is accumulated in the culture at the end of the culture. The polysaccharide produced as described above is isolated and purified according to the following procedure. Isolation and purification of polysaccharides In the case of liquid shaking culture, polysaccharides accumulated during culture are mainly contained in the culture solution, so after removing bacterial cells by centrifugation or filtration, they are extracted from the filtrate. Polysaccharides are isolated, and in the case of static culture (using a medium solidified with agar), polysaccharides are mixed with bacterial cells grown on the surface of the medium, so this bacterial mass is collected and added to a 1% phenol aqueous solution. After suspending and stirring overnight, bacterial cells are removed by centrifugation or filtration in the same manner as above, and isolated from the resulting supernatant. Next, the polysaccharide isolated in this way is subjected to a fractional precipitation method using a water-soluble organic solvent such as acetone, ethanol, or methanol to remove low-molecular substances mixed therein, and the resulting precipitate is poured into water. Add a quaternary ammonium salt such as cetyltrimethylammonium bromide to the solution and collect the resulting precipitate. Next, an aqueous solution of sodium chloride or potassium chloride sugar is added to this precipitate to dissolve it, and 2 to 3 times the amount of a water-soluble organic solvent such as acetone, ethanol, or methanol is added to the resulting solution, and the resulting precipitate is collected. Then, the precipitate is dissolved in water, desalted by dialysis, and then freeze-dried to obtain a purified polysaccharide. Next, the physicochemical properties of the polysaccharide obtained as described above will be shown. Physical and chemical properties of polysaccharides (1) Shape: White powder, tasteless and odorless. (2) Uniformity It can be said that the homogeneity is high because it shows a single peak in ultracentrifugation analysis and also shows a single band stained with Alcian blue in electrophoresis analysis using a cellulose acetate membrane. (3) Molecular weight As measured by Sepharose 2B and 4B column chromatography-analysis, gel filtration is 10 5
It is estimated to exhibit an average molecular weight of ~ 106 . (4) Melting point It does not have a clear melting point and decomposes and turns brown around 300℃. (5) Solubility Dissolves in water and exhibits high viscosity. (6) Color reaction Anthrone reaction Positive Moritsch reaction Positive cysteine sulfate reaction Positive copper phorin reaction Negative carbazole sulfate reaction Negative ninhydrin reaction (after hydrolysis with 4N-HCl at 100℃ for 4 hours) Negative Elson-Morgan reaction (after hydrolysis with 4N-HCl at 100℃) °C, 4
After time hydrolysis) Negative Judging from the above color reaction, it can be understood that this polysaccharide consists of carbohydrates other than amino sugars and does not contain uronic acid or amino acids (or peptides or proteins). (7) Optical rotation The optical rotation of a 0.43% aqueous solution is measured and the specific optical rotation [α] 24 589 is found to be +79°. (8) Infrared absorption spectrum The infrared absorption spectrum obtained by the KBr tablet method is shown in the attached Figure 1. (9) Ultraviolet absorption spectrum The ultraviolet absorption spectrum of an aqueous solution is shown in the attached Figure 2. (10) Nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum After dissolving this polysaccharide in D 2 0 and freeze-drying it three times to replace D 2 0, 2%
Regarding what is dissolved in D 2 0 so that the concentration is
1 H-NMR analysis was performed. the result,
5.24ppm (H2 pieces), 4.92ppm (H2 pieces), 4.72ppm
(1 H), 1.43ppm (3 H), 1.27ppm (3 H)
1.43 ppm was identified as a peak based on CH 3 of pyruvic acid, and 1.27 ppm was identified as a peak based on CH 3 of rhamnose. The other peaks are estimated to be based on the anomeric protons of the constituent monosaccharides, so the number of constituent monosaccharides is estimated to be five. (11) Sugars constituting the carbohydrate moiety After hydrolyzing a sample of this polysaccharide with 2M-TFA (trifluoroacetic acid) at 100℃ overnight,
When alditol acetate was formed by a conventional method and subjected to gas chromatography analysis, rhamnose, galactose and glucose were detected. Furthermore, the fact that the composition ratio of rhamnose:galactose:glucose is 1:3:1 is consistent with the results obtained from the above nuclear magnetic resonance spectrum. Incidentally, the chemical structure of this polysaccharide exhibiting the above-mentioned properties has been proposed by YMCHOY et al. as follows. [YMCHOY and GGSDUTTON:
“Structure of the Capsular Polysaccharide
of klebsiella K-type56”CAN.J.CHEM.
VOL.51.3021-3026 (1973)]. (12) Other constituent sugars A sample of this polysaccharide was hydrolyzed in the same manner as described in (11) above, and then ethyl acetate:
Paper chromatography analysis using a composition ratio of acetic acid: formic acid: water = 18:3:1:4 as a developing solvent revealed that it emits fluorescence under ultraviolet irradiation due to treatment with 0-phenylenediamine. Pyruvate was identified as the spot.
The presence of pyruvic acid was also confirmed from the nuclear magnetic resonance spectrum results described in (10) above, and the content ratio was rhamnose:galactose:glucose:pyruvic acid=1:3:1:1. Next, the physiological activity of this polysaccharide will be described. Physiological activity of this polysaccharide (1) Acute toxicity or subacute toxicity The results of testing the acute toxicity or subacute toxicity of this polysaccharide to mice are shown in Tables 1 and 2.

【表】【table】

【表】 (2) 抗腫瘍活性 下記に示す実験例1乃至3に基づいて本多糖
体の抗腫瘍活性を判定した。 実験1 ddYマウス(平均体重19g、5週令の雄、1群
5匹)の腹側部皮下に、ICR−マウスの腹腔内で
継代培養したSarcoma−180細胞を5×106個移植
し、翌日より生理食塩水に溶解した各種濃度の多
糖体試料を腹腔内に1日1回の割合で5日間連続
投与し、上記移植の7日目に発生した腫瘍重量を
測定し、対照に対する腫瘍の増殖抑制率を測定し
た。なお、他の1群には対照薬剤としてマイトマ
イシンC(MMC)の6mg/Kgを投与した。結果
は表3に示すとおりである。
[Table] (2) Antitumor activity The antitumor activity of this polysaccharide was determined based on Experimental Examples 1 to 3 shown below. Experiment 1 5 × 10 6 Sarcoma-180 cells, which had been subcultured in the peritoneal cavity of ICR- mice, were subcutaneously transplanted into the ventral region of ddY mice (average body weight 19 g, 5-week-old male, 5 mice per group). From the next day, polysaccharide samples of various concentrations dissolved in physiological saline were intraperitoneally administered once a day for 5 consecutive days, and the weight of the tumor developed on the 7th day after the above transplantation was measured. The growth inhibition rate was measured. In addition, 6 mg/Kg of mitomycin C (MMC) was administered to the other group as a control drug. The results are shown in Table 3.

【表】 表3にみられるように、本多糖体の投与群では
マイトマイシンCに比較して体重変化も少なく、
腫瘍阻止率も優れている。 実験2 BALB/Cマウス(平均体重20g、5週令の
雄、1群5匹)の背部皮下に、BALB/Cマウ
スの腹腔内で継代培養したMeth−A腫瘍細胞を
2×105個移植し、移植後3日目及び106日目に生
理食塩水に溶解した各種濃度の多糖体試料を上記
腫瘍内に投与し、移植から26日経過後の腫瘍重量
を測定した。結果は表4に示すとおりである。
[Table] As shown in Table 3, the group receiving this polysaccharide had less weight change compared to mitomycin C.
The tumor inhibition rate is also excellent. Experiment 2 2 x 10 5 Meth-A tumor cells, which were subcultured in the peritoneal cavity of BALB/C mice, were subcutaneously placed on the back of BALB/C mice (average body weight 20 g, 5-week-old male, 5 mice per group). Polysaccharide samples at various concentrations dissolved in physiological saline were administered into the tumor on the 3rd and 106th day after transplantation, and the weight of the tumor was measured 26 days after transplantation. The results are shown in Table 4.

【表】 な式に基づいて求めた。
実験3 CDF1マウス(平均体重20g、5週令の雄、雌
の各6匹を1群とした)の腹腔内に、P−388白
血病細胞を1×106個移植し、移植の翌日より1
日1回の割合で9日間、生理食塩水に溶解した各
種濃度の多糖体試料を腹腔内に投与し、非投与群
(対照)に対する生命延長率(延命率)を測定し
た。 結果は表5に示すとおりである。 なお、比較として市販の多糖体抗癌剤であるク
レスチン(呉羽化学工業(株)製商品名)を上記と同
様にして250mg/Kgを投与して延命率を測定した
結果を併せて表5に示した。
[Table] Calculated based on the following formula.
Experiment 3 1 x 10 6 P-388 leukemia cells were intraperitoneally transplanted into CDF 1 mice (average body weight 20 g, 5 weeks old, 6 males and 6 females each). 1
Polysaccharide samples at various concentrations dissolved in physiological saline were intraperitoneally administered once a day for 9 days, and the life extension rate (survival extension rate) was measured relative to the non-administered group (control). The results are shown in Table 5. For comparison, the commercially available polysaccharide anticancer drug Krestin (trade name, manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.) was administered at 250 mg/Kg in the same manner as above, and the survival rate was measured. The results are also shown in Table 5. .

【表】 表5にみられるように、従来の多糖体抗癌剤で
は結果がみられないP−388白血病細胞に対して
も本発明に係る多糖体は有効である。 本発明の抗腫瘍剤の有効投与量は、その活性成
分である多糖体として一般的には1mg/Kg/日〜
100mg/Kg/日であり、また、抗腫瘍剤の製剤化
は、本多糖体を公知の手法によつて錠剤、果粒
剤、散剤、カプセル剤並びに注射形態の液剤等に
することにより行ない得る。 これらは経口的あるいは注射(静注、動注、筋
肉注)として投与される。 以下に実施例に示して本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 多糖体の調整 ペプトン0.5wt%、肉エキス0.3wt%、シヨ糖
3wt%及び食塩0.1wt%を含有する液体培地を試
験管(18×180mm)4本にそれぞれ分注し、120℃
で15分間オートクレーブ中で滅菌した後、該各液
体培地にクレブシエラ・セロタイプK−56菌株
(FERMP−7208)を接種し、35%で24時間振と
う培養を行なつた。 別に、ペプトン0.5wt%、肉エキス0.3wt%、シ
ヨ糖3wt%、食塩0.1wt%及び寒天1.5wt%を含有
する寒天培地を300mlの三角フラスコ4本にそれ
ぞれ250ml宛分注し、120℃で15分間オートクレー
ブ中で滅菌した後、これを予め滅菌してあるバツ
ト(アルミ製、縦18cm、横26cm、深さ2.5cm)に
注入し、放冷して調製した寒天板培地の各々に上
記培養により得られた培養物を接種して該培地上
に拡げ、35℃で3日間培養を行なつた。 培養終了後、寒天平板培地上に生成した粘質物
をかき集め、これを1%フエノール水溶液に懸濁
させ、1日撹拌を行なつた後、この懸濁液を遠心
分離(30000r.p.m.3時間)して菌体を除去し、得
られた上清液にエタノールを4倍量加えて太い糸
状の沈澱物を得た。この沈澱物をガラス棒にから
ませて採取した後、脱イオン水に溶解し、この溶
液に5wt%のセチルトリメチルアンモニウムブロ
ミドを加えながらガラス棒で撹拌した。この撹拌
によりガラス棒に堅くまつわるように沈澱が生ず
るので、これをかき集めて4M−NaCl水溶液に溶
解し、冷室で2日間撹拌した後、3倍量のエタノ
ールを加え、生じた沈澱を脱イオン水に溶かし
た。得られた溶液を流水中で2日間透析し、つい
で凍結乾燥して白色粉末の多糖体を得た。収量は
寒天培地1当り約1gであつた。 多糖体のMethA腫瘍に対する活性 上述のようにして得られた多糖体のMethA腫
瘍に対する活性試験を下記により行なつた。 試験動物としてBACB/Cマウス(〓体重20
g)の5匹/群を用い、該マウスの背部皮下に
Meth−A腫瘍細胞を2×105個それぞれ移植した
後3日目及び10日目に多糖体を10mg/Kg並びに
100mg/Kgを腫瘍内にそれぞれ投与した。結果は
下記のとおりである。 投与量 腫瘍増殖阻止率(%) 完治数 10mg/Kg 96 3/5 100mg/Kg 76 3/5 なお、対照として、多糖体に代えて生理食塩水
を投与した。 実施例 2 多糖体の調製 バクトペプトン0.5wt%、バクト肉エキス0.3wt
%及び食塩0.2wt%を含有する液体培地を200ml容
三角フラスコ5本にそれぞれ125ml宛分注し、121
℃で15分間オートクレーブ中で滅菌した後、該各
液体培地にクレブシエラ・セロタイプK−56菌株
(FERM P−7208)を接種し、37℃で6時間振
とう培養を行なつた。 別に、シヨ糖3wt%、食塩0.2wt%、酵母エキ
ス0.2wt%、K2HPO40.1wt%、
MgSO47H2O0.02wt%、CaCO30.01wt%及びバク
ト寒天1.5wt%を含有する寒天培地を4容三角
フラスコ5本にそれぞれ2.5宛分注し、121℃で
15分間オートクレーブ中で滅菌した後、これを予
め滅菌してあるバツト(縦50cm、横70cm、深さ5
cm)に注入し、放冷して調製した寒天平板培地の
各々に上記培養により得られた培養物を接種して
該培地上に拡げ、37℃で3日間培養を行なつた。 培養終了後、寒天平板培地に生じた粘質物をか
き集め、1%フエノール水溶液に懸濁させ、1日
撹拌を行つた後、この懸濁液を遠心分離
(30000r.p.m.5時間)して菌体を除去し、得られ
た上清液にエタノール:メタノール(19:1)混
液を3倍量加え、生成する沈澱物をガラス棒にか
らませて採取した。 このようにして得られた沈澱物を脱イオン水2
に溶解した後、この溶液に10wt%のセチルト
リメチルアンモニウムブロミドを加えながらガラ
ス棒で撹拌した。この撹拌によりガラス棒に堅く
まつわるように沈澱が生ずるので、これをかき集
めて4M−NaCl溶液1に溶解し、この溶液を3
倍量のエタノール:メタノール(19:1)混液中
に注ぎ、生成する沈澱物を遠心分離(3000r.p.
m.20分)により採取した。得られた沈澱物を2.5
の水に溶かし、流水中で3日間透析を行ない、
ついで凍結乾燥して白色粉末の多糖体を得た。収
量は培地1当り約1gであつた。 多糖体のマウス白血病P−388に対する活性 上述のようにして得られた多糖体のマウス白血
病P−388に体する活性試験を下記により行なつ
た。 試験動物としてCDF1マウス(〓体重20g)の
6匹/群を用い、該マウスにP−388細胞を1×
106腹腔内移植し、移植の翌日より1日1回の割
合で5日間、生理食塩水に溶解した多糖体を50
mg/Kg、25mg/Kg並びに12.5mg/Kgの投与量でそ
れぞれ腹腔内に投与して延命率を調べた。結果は
下記に示すとおりである。 投与量 延命率(T/C%) 50mg/Kg 124 25mg/Kg 118 12.5mg/Kg 127 なお、生理食塩水のみを投与した対照群では平
均生存日数は11日であつた。 実施例 2 製剤の調製 実施例1によつて得られた多糖類0.1gに乳糖
1gを混合し、圧搾成型にして錠剤を得た。この
錠剤は病状によつて異なるが通常成人は1日当り
1〜10錠を一日3回に分けて経口的に投与する。
[Table] As shown in Table 5, the polysaccharide of the present invention is effective even against P-388 leukemia cells, for which no results have been seen with conventional polysaccharide anticancer agents. The effective dosage of the antitumor agent of the present invention is generally 1 mg/Kg/day to 1 mg/Kg/day of the polysaccharide that is its active ingredient.
100 mg/Kg/day, and the antitumor agent can be formulated by forming this polysaccharide into tablets, granules, powders, capsules, liquid injections, etc. by known methods. . These are administered orally or by injection (intravenously, intraarterially, intramuscularly). The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples. Example 1 Adjustment of polysaccharide Peptone 0.5wt%, meat extract 0.3wt%, sucrose
Dispense liquid medium containing 3 wt% and 0.1 wt% salt into four test tubes (18 x 180 mm) and heat at 120°C.
After sterilization in an autoclave for 15 minutes, each liquid medium was inoculated with Klebsiella serotype K-56 strain (FERMP-7208) and cultured with shaking at 35% for 24 hours. Separately, an agar medium containing 0.5 wt% peptone, 0.3 wt% meat extract, 3 wt% sucrose, 0.1 wt% salt, and 1.5 wt% agar was dispensed into four 300 ml Erlenmeyer flasks to 250 ml each, and heated at 120°C. After sterilizing it in an autoclave for 15 minutes, it was poured into a previously sterilized vat (made of aluminum, 18 cm long, 26 cm wide, 2.5 cm deep), left to cool, and the above culture was added to each of the prepared agar plates. The resulting culture was inoculated and spread on the medium, and cultured at 35°C for 3 days. After culturing, the mucilage produced on the agar plate was collected, suspended in a 1% phenol aqueous solution, stirred for 1 day, and then centrifuged (30000 rpm for 3 hours). The bacterial cells were removed, and 4 times the volume of ethanol was added to the resulting supernatant to obtain a thick filamentous precipitate. This precipitate was collected by entangling it with a glass rod, then dissolved in deionized water, and stirred with a glass rod while adding 5 wt % cetyltrimethylammonium bromide to this solution. This stirring produces a precipitate that tightly clings to the glass rod, so this is collected and dissolved in a 4M NaCl aqueous solution. After stirring in a cold room for 2 days, 3 times the amount of ethanol is added and the resulting precipitate is deionized. Dissolved in water. The resulting solution was dialyzed in running water for 2 days and then lyophilized to obtain a white powder polysaccharide. The yield was approximately 1 g per agar medium. Activity of polysaccharide against MethA tumor The activity test of the polysaccharide obtained as described above against MethA tumor was conducted as follows. BACB/C mice (weight 20
Using 5 mice/group of g), inject subcutaneously into the back of the mice.
On the 3rd and 10th day after transplanting 2 × 10 5 Meth-A tumor cells, 10 mg/Kg of polysaccharide and
100 mg/Kg was administered intratumorally. The results are as follows. Dose Tumor growth inhibition rate (%) Number of complete cures: 10 mg/Kg 96 3/5 100 mg/Kg 76 3/5 As a control, physiological saline was administered instead of the polysaccharide. Example 2 Preparation of polysaccharide Bacto peptone 0.5wt%, Bacto meat extract 0.3wt
% and 0.2wt% of salt was dispensed into five 200ml Erlenmeyer flasks to 125ml each.
After sterilization in an autoclave at 37°C for 15 minutes, each liquid medium was inoculated with Klebsiella serotype K-56 strain (FERM P-7208), and cultured with shaking at 37°C for 6 hours. Separately, sucrose 3wt%, salt 0.2wt%, yeast extract 0.2wt%, K 2 HPO 4 0.1wt%,
An agar medium containing 0.02 wt% MgSO 4 7H 2 O, 0.01 wt% CaCO 3 and 1.5 wt% Bacto agar was dispensed into 5 4-volume Erlenmeyer flasks, and heated to 121°C.
After sterilizing it in an autoclave for 15 minutes, it was placed in a previously sterilized vat (height 50 cm, width 70 cm, depth 5
The culture obtained by the above culture was inoculated onto each agar plate medium prepared by injecting the cells into the culture medium (cm) and cooling them, and the culture was spread on the medium and cultured at 37°C for 3 days. After culturing, the mucilage produced on the agar plate was collected, suspended in a 1% phenol aqueous solution, stirred for one day, and the suspension was centrifuged (30,000 rpm for 5 hours) to remove the bacterial cells. The supernatant was removed, and 3 times the amount of ethanol:methanol (19:1) was added to the resulting supernatant, and the resulting precipitate was collected by wrapping it around a glass rod. The precipitate thus obtained was washed with deionized water.
After dissolving in the solution, 10 wt% cetyltrimethylammonium bromide was added to the solution while stirring with a glass rod. As a result of this stirring, a precipitate is formed that tightly clings to the glass rod, so this is collected and dissolved in 4M-NaCl solution 1, and this solution is
Pour into twice the amount of ethanol:methanol (19:1) mixture, and centrifuge the resulting precipitate (3000 r.p.
m.20 minutes). The obtained precipitate was 2.5
Dissolve it in water and perform dialysis in running water for 3 days.
It was then freeze-dried to obtain a white powder polysaccharide. The yield was approximately 1 g per medium. Activity of polysaccharide against murine leukemia P-388 The activity test of the polysaccharide obtained as described above against murine leukemia P-388 was conducted as follows. Six CDF 1 mice (weight 20 g) were used as test animals, and the mice were injected with P-388 cells 1x.
10 6 Transplanted intraperitoneally, and administered 50% polysaccharide dissolved in physiological saline once a day for 5 days starting from the day after implantation.
The survival rate was examined by intraperitoneal administration at doses of mg/Kg, 25 mg/Kg, and 12.5 mg/Kg. The results are shown below. Dose Life extension rate (T/C%) 50 mg/Kg 124 25 mg/Kg 118 12.5 mg/Kg 127 In the control group to which only physiological saline was administered, the average survival time was 11 days. Example 2 Preparation of formulation 0.1 g of the polysaccharide obtained in Example 1 was mixed with 1 g of lactose and compressed to obtain tablets. Although the tablets vary depending on the medical condition, adults usually take 1 to 10 tablets per day orally in three divided doses.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付の第1図は、本発明に係る多糖体の赤外線
吸収スペクトルを示し、第2図は上記多糖体の紫
外線吸収スペクトルを示す。
The attached FIG. 1 shows the infrared absorption spectrum of the polysaccharide according to the present invention, and FIG. 2 shows the ultraviolet absorption spectrum of the polysaccharide.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 クレブシエラ(Klebsiella)属に属するクレ
ブシエラ・セロタイプ(Klebsiella Serotype)
K−56菌株を培養し、菌体外に分泌される次の理
化学的性質をもつ多糖類を有効成分とする抗腫瘍
剤。 (1) 平均分子量105〜106(ゲル濾過法による) (2) 構成糖がラムノース、ガラクトース、グルコ
ース及びピルビン酸よりなり、その構成比率が
ラムノース:ガラクトース:グルコース:ピル
ビン酸=1:3:1:1である (3) 超遠心または電気泳動によつて単一のピーク
またはバンドを示す。
[Claims] 1. Klebsiella serotype belonging to the genus Klebsiella
An antitumor agent whose active ingredient is a polysaccharide that is secreted from the K-56 strain and has the following physical and chemical properties. (1) Average molecular weight 10 5 - 10 6 (by gel filtration method) (2) The constituent sugars are rhamnose, galactose, glucose and pyruvic acid, and the composition ratio is rhamnose: galactose: glucose: pyruvic acid = 1:3: 1:1 (3) Shows a single peak or band by ultracentrifugation or electrophoresis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5714533A (en) * 1980-06-29 1982-01-25 Koutaku Hayashi Preparation for immunochemical therapy, prevention of drug resistance and anticancer
JPS59172423A (en) * 1983-03-22 1984-09-29 Nobuo Kato Anti-malignant tumor agent originated from bacteria

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